JP2010168131A - シート給送装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】シート搭載検知用のセンサの検知位置と、シート給送位置検知用のレバーの位置を接近させ、検知精度の向上を図る。また、センサのコストダウンを図る。
【解決手段】原稿台原稿検知センサの導光体(52)を、給紙位置検知レバー(3b)の入り込む溝部分(53)に配置して、原稿異常形状検知部の発光部からの光を導光体でも捕捉し、原稿を検出するための光路を、形成するか、または原稿異常形状検知部の受光部に光を入射させるための光路を導光体で形成する。
【選択図】図6

Description

本発明は、シート給送装置に関し、特に、原稿や印刷用紙等のシートを給送するシート給送装置に関する。
従来、画像読取装置、画像形成装置等の装置本体に装備したシート給送装置は、シート積載台上に積載してあるシートをピックアップローラによってシート積載台から送り出し、シートが重なって送り出されたとき、下流側の給送ローラと、これに圧接している分離ローラとによってシートを1枚ずつに分離して装置本体内に搬送するようになっている。
シート積載台は、積載したシートをピックアップローラによって送り出す位置に上昇するように制御され、シートが送り出し位置まで上昇した事を検知するために、給送位置検知レバーを配置している。また、作業性を向上するために、シート積載台にシートが積載された事を検知するためのシート検知レバーを持っている。
シート給送装置は、積載部にシートが積載されていないか又は給紙時にピックアップローラに接しない位置にシートが積載されている状態でピックアップローラを駆動させると、ピックアップローラが積載部と擦れ、ローラ表面が摩耗して搬送力が低下する。また、ピックアップローラが積載部と擦れてゴミが発生し、そのゴミが装置内に入り込むと装置内の各部材に付着し、搬送不良を引き起こしたり、画像読取装置や画像形成装置においては、画像読取不良や画像印字不良が発生したりする。更に、ピックアップローラと積載部が擦れて騒音が発生することもある。
従って、シートを積載部に積載すると自動で給紙を開始する機能を設けるためにも、積載部にシートが積載されているか否かをピックアップローラ近傍で検知する必要がある。図7及び図9は機械式レバーを用いてフォトセンサを遮光することにより、積載部上のシートの存在を検知可能とする従来のシート検知手段を示す断面図である。
このようなシート検知手段では、図7(a)に示すように、積載部の給紙ローラ近傍にレバー301が配置され、搬送路300を通過するシートF1の先端310でレバー301が押されると、レバー301が回転する。そして、回転するレバー301が、該レバー301の近傍に配置されたフォトインタラプタ302を遮光することによって、制御部がシートの載置されていることを検知する。図9(a)に示すように、積載部の給紙ローラ近傍にレバー330が配置され、シートF1でレバー330の一端が押されると、レバー330が回転する。そして、回転するレバー330が、該レバー330の近傍に配置されたフォトインタラプタ331を遮光することによってシートを検知する。同様の構成は例えば特許文献1に開示されている。
図8は、発光素子と受光素子とが一体となった反射型光学検知素子を用いて積載部上のシートを検知する従来のシート検知手段を示す断面図である。このシート検知手段は、図8(a)に示すように、発光素子320aと受光素子320bとが一体となった反射型光学検知素子320を備えた基板321を積載部1の下方に配置している。そして、シートF1が積載部1に積載されると、発光素子320aからの光線PがシートF1により反射して受光素子320bに入射されることによって、制御部がシートの存在を検知する。
特開平11−292328号公報
しかしながら、上述したシート積載台上のシートを検知するためのシート検知手段には以下に示す課題がある。すなわち、図7(a)に示した機械的レバーをフォトセンサの遮光に用いたシート検知手段では、剛性の低い薄い紙をシート積載台に積載するときに、図7(b)に示すように、シートF1の先端310がレバー301の回転負荷に負けて折れ曲がることがある。また、シートF1を積載したとき、レバー301は常にシートF1と接触しており、原稿搬送時にはシートF1と検知レバー301が擦れる。そのため、長期間使用していると検知レバー301が磨耗して誤検知してしまう可能性が考えられる。
図8(a)に示した投受光素子が一体となった反射型光学検知素子を用いたシート検知手段では、一般的にセンサの検知有効距離が短く有効範囲も狭い。シート積載台1に搭載されたシートF1を正確に検知するためには、反射型光学検知素子320を実装した基板321をシート積載台側かつシート積載面の極めて近傍に配置しなければならず、レイアウト上制限されてしまう。そのため、反射型光学検知素子だけを実装した専用の基板と電気配線が必要となり、部品数や組立工数が増えてコストアップとなってしまう。また、反射型光学検知素子320を実装した基板321をシート積載面近傍に配置した場合でも、図8(b)に示すようにシートF1が折れ曲がっていると反射型光学検知素子との距離が大きくなり、検知できないこともある。
図9(a)に示した、給送位置にあるシートを検知する機械的レバーであるシート位置検知レバー332や、シートの有無を検知する機械的レバーであるシート検知レバー330は、多種サイズのシートに対応する為に前述のピックアップローラの近傍に配置するのが望ましい。しかし互いの接触を避けるため配置は制限され、シート位置検知レバー332や、シート検知レバー330は、同一位置に配置出来ない。このため図9(b)のように、シートF1がシート検知レバー330にだけかかった状態では、原稿台1が上昇しても、シート位置検知レバー332にシートF1が触れる事が無く、シートが給送可能な位置に上昇したか否かを正確に検知出来ない。
本発明は、給送手段によるシート給送が可能な位置にシートが位置するか否かの検知と、シート載置の有無の検知とを、シートの略同一の部位において行い、誤検知を防止することや、シートの異常形状検知手段と兼用し、安価な検知手段を提供すること等の、少なくとも1つを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明のシート給送装置は、
シートを載置するシート載置台と、該シート載置台に載置されたシートを給送するシート給送手段と、前記シート載置台を上昇させる駆動部と、前記シート載置台に載置されたシートに接触して変位することで該シートが給送可能な位置まで上昇した事を検知可能とするシート位置検知部材と、前記シート載置台のシート載置面に形成され、該シート載置面よりも低い位置まで前記シート位置検知部材の突入を許容する凹部又は切り欠き部と、該凹部又は切り欠き部に対して側方の位置または斜め上方の位置に設けた受光手段及び発光手段の少なくとも一方と、前記シート載置台の下部に設けられ、前記受光手段に受光される光を発光する下部発光手段及び前記発光手段からの光を受光する下部受光手段の少なくとも一方とを含むシート検知手段と、前記凹部又は切り欠き部に設けられ、前記発光手段及び前記下部発光手段の少なくとも一方から発した光を前記下部受光手段及び前記受光手段の少なくとも一方へ導く導光部材を備える事を特徴とする
本発明によれば、シートが給送位置にあることの検知と、シートの有無の検知をシートの略同一部位で行うことで誤検知を防止でき、的確な給送を実現できる。また、前述の凹部を構成する導光部材の側面部を光路とした場合は、光路を効果的に屈曲する事が可能になる。これにより、無駄の無い光量にてシートを検知できる。またシートの異常形状検知手段と兼用した場合は、安価な検知手段を提供できる。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳述する。
本実施の形態では、シート給送装置である原稿給送装置を装置本体に備えて画像読取を行う、原稿読取装置を例示して説明を行う。しかし、本発明は本構成に限るものではない。なお、本実施の形態に係るシート給送装置は、原稿の代わりに画像を形成していない被記録材を画像形成装置の画像形成部に給送する被記録材給送装置としても使用することができる。また本発明は、上記原稿給送装置を原稿読取装置の装置本体に備えることには限定されず、例えば、原稿を綴じたり、孔をあけたりする原稿後処理装置の装置本体に備えて、原稿後処理装置の内部に原稿を給送するために用いてもよい。また、後述する受光部と発光部の関係においては、位置を入れ換えても差し支えなく、同じ効果を得られるため本発明に含まれる。また後述する受光部と後述する下部受光部の両方を備えてもよい。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る原稿読取装置の構成を概略的に示す部分断面正面図であり、図2は、図1に示す原稿読取装置の主要部の構成を概略的に示す模式図である。図1及び図2において、原稿読取装置200は、原稿給送装置101を備える。シート載置台としての原稿台1には原稿が複数載置されており、原稿台1は昇降自在に構成されている。原稿台駆動モータ2を含む駆動部は、原稿台1を昇降させる。
図4において、原稿給送位置検知センサ3は、原稿位置検知フォトセンサ3aと、原稿に接し回動するシート位置検知部材としての原稿位置検知レバー3bにより構成している。給紙動作を開始するために原稿台1が上昇し、積載された原稿束の最も上にある原稿をピックアップローラ4に接する給送位置まで上昇させたとき、原稿に接して動いた原稿位置検知レバー3bが、原稿位置検知フォトセンサ3aを遮光する。これにより、原稿台1の上昇を停止させるべき適正な高さにシートが到達したことを検知する。原稿台1に原稿が積載されていない時で、且つ、原稿台1が最も上の位置に移動した状態では、原稿に接する原稿位置検知レバー3bの原稿に接するための部位が、該部位の突入を許容するために原稿台1に設けた凹部51に入り込む。このため、最も上の位置まで原稿台1が上がっても原稿が無い場合には原稿位置検知フォトセンサ3aは遮光されることはない。なお、凹部51は底部を有しているが、底部を有さない切り欠き部でもよい。凹部51を構成する一部に、導光体52を配置してある。53は摩擦部材で、原稿台に搭載した原稿がすべり過ぎて、給送部へ一気に突入しない為にある。この摩擦部材53は、ピックアップローラ4の対向部に配置することが好適である。なお、回動する原稿位置検知レバー3bは原稿に押されてスライドする部材等に変更してもよい。すなわち、シート位置検知部材の変位は回動、スライド等のどのような動作でもよい。
ピックアップローラ4(取り込み手段)は、原稿台1の原稿を原稿台1から送り出す。ピックアップローラ駆動モータ5は、ピックアップローラ4を回転させる。給送ローラ6は、給送モータ8によって、原稿を下流側に給送する方向に回転するよう駆動されている。分離ローラ7は、原稿を上流側に押し戻す方向に回転する回転力を不図示のトルクリミッタ(スリップクラッチ)を介して分離モータ9から常時受けている。給送ローラ6と分離ローラ7との間に原稿が1枚存在するときは、上記トルクリミッタの伝達する分離ローラ7への原稿を上流側に押し戻す方向の回転力の上限値より、給送ローラ6の原稿を下流側に給送する方向への回転力が上回り、分離ローラ7は給送ローラ6に追従して回転する。一方、給送ローラ6と分離ローラ7との間に原稿が複数枚存在するときは、分離ローラ7は原稿を上流側に押し戻す方向に回転して、最も上に位置する原稿以外を押し戻す。
このように給送ローラ6が原稿を下流側に給送する作用と、分離ローラ7の原稿を上流側に押し戻す作用とによって、原稿が重なって給送ローラ6と分離ローラ7とのニップ部に送り込まれたとき、最も上の原稿のみ下流側に給送され、それ以外の原稿は上流側に押し戻され、重なった原稿が分離給送される。よって、給送ローラ6と分離ローラ7とは、一対の分離ローラ対42(分離給送手段)を構成する。なお、本実施の形態では、分離ローラ対42を使用しているが、分離ローラ対42の代わりに分離ローラと給送ローラのどちらか一方をベルトにした、分離ベルトローラ対を使用してもよい。
搬送モータ10は、分離給送後の原稿を原稿読取位置から排出位置まで搬送するため、その他のローラを駆動する。また、搬送モータ10は、原稿の読取に最適な速度や、原稿の解像度等の設定に応じて原稿の搬送速度を変更できるよう各ローラを駆動する。
ニップ隙間調整モータ11は、給送ローラ6と分離ローラ7との隙間、或いは分離ローラ7に対して原稿を介して給送ローラ6が圧接する圧接力を調整する。これにより、原稿の厚みに適合した隙間、或いは圧接力が調整され原稿を分離給送することができる。
原稿読取部43は、原稿を読み取る原稿読取センサ14、15を備えており、原稿の読取速度と解像度の設定に基づき走査間隔を変更できる。原稿排出センサ16は、原稿が原稿読取部43を通過して排出積載部44に排出中であることを検知する。
レジストクラッチ19は、搬送モータ10の回転駆動力をレジストローラ18に伝達、又は当該伝達を遮断する。レジストローラ対17,18の回転を停止することにより、給送される原稿の先端をレジストローラ対17,18のニップ部に突き当てて、原稿の斜行を修正する。
搬送ローラ対20,21、搬送ローラ対22,23、及び、下流側のローラ対は、原稿を排出積載部44に搬送する。上ガイド板40と下ガイド板41との2つのガイド板は、分離ローラ対42、レジストローラ対17,18、搬送ローラ対20,21、搬送ローラ対22,23、及び下流側のローラ対により搬送される原稿を案内する。
原稿台に積載された原稿束Fに対する分離給送動作が終了し、原稿台1に原稿が載置されるのを待機している際には、原稿台1は、下降動作を行い、駆動範囲の最下部に移動すると停止する。そして、原稿が原稿台1に載置され、分離給送動作の開始指示がなされるまで待機する。
給送前センサS1は、給送される原稿の前端(下流側端)を検知する。給送後センサS2は、給送される原稿の後端(上流側端)を検知する。レジスト前センサS3は、レジストローラ対17,18の上流側に配設され、搬送される原稿を検知する。レジスト後センサS4は、レジストローラ対17,18の下流側に配設され、搬送される原稿を検知する。
原稿の跳ね上がり等を検知するための原稿異常形状検知センサSS1の構成と、当該原稿異常形状検知センサSS1とピックアップローラ4、原稿台1に積載される原稿束Fとの位置関係とを図3に示す。原稿異常形状検知センサSS1は、発光部SS1aと、受光部SS1bとから成る。
図3において、発光部SS1aは、LED等の発光素子で構成され、受光部SS1bはフォトトランジスタ等の受光素子で構成される。上記発光部及び受光部は、共に制御部45(図1)に接続されている。発光部SS1aは、原稿台1の片方の側部の方向から光を照射する位置に、すなわち凹部の側方または斜め上方の位置に配設されており、受光部SS1bは、原稿台1の他方の側部の方向に照射された光を受光可能な位置に配設される。
本実施の形態における原稿異常形状検知センサSS1において、発光部SS1aにより照射された光は、ピックアップローラ4の近傍を通過し、反対側に配設された受光部SS1bへと進む。また、原稿異常検知センサSS1において、発光部SS1aから照射される光の光路は、それぞれ原稿台1の原稿積載面に略平行で、且つ原稿束Fの給送方向に対して略直交する。
原稿束Fのなかに、ステイプラ、クリップ、糊付け等によって束状に綴じられた原稿が誤って積載されていると、この原稿束も1枚ずつ分離して給送しようとする。そのときに、給送ローラ6によって給送される最上位の原稿が綴じられた部分を中心に跳ね上がり、異常形状となる。原稿の跳ね上がった一部は、原稿異常検知センサSS1の光路を遮る。制御部45は、原稿異常形状検知センサSS1からの信号により原稿の異常形状を検知し、ピックアップローラ駆動モータ5、給送モータ8、分離モータ9の回転を停止させる。
図6は原稿台1および、原稿給送口の主要部を示す図である。ここで、原稿異常形状検知センサSS1とピックアップローラ4との位置関係は、図3と同様である。原稿異常形状検知センサSS1の発光部SS1aと原稿積載検知センサ12を用いて、原稿台1に積載される原稿束Fの有無を検知する方法を以下に述べる。
図6に例示するように、発光部SS1aの中心軸上の対向方向には受光部SS1bを配置し、発光部SS1aの有する指向性により光が到達可能な範囲内に導光体52が位置する構成にする。導光体52は、凹部51を構成する一部であり、凹部51の側面で且つ発光部SS1aから遠い側の側面に配置する。これにより1つの光路は発光部SS1aから発して、凹部51を跨ぎ、受光部SS1bへ至る。原稿台1の上昇や下降により発光部SS1aからの光は凹部51に対して略水平に側方から入射する場合と、斜め上方から入射する場合とがおこり得る。
一方、発光部SS1aから導光体51へ至る光路を確保するために、導光体51とは逆側の凹部51の側面上端部を欠いて、光路を広くする構成にすることが好適である。また、発光部SS1aから導光体51への経路を確保するために、凹部51の幅を適切に設計する。この導光体52は樹脂やガラス等の透明材料で形成され、図5に示す様に、斜面52aを持ち、凹部51を構成する面52bからの入射光を反射し、下面52cへ導く。この下面52cの下には、原稿積載検知センサ(下部受光手段)12があり、導光体52を介して、発光部SS1aからの光を受光し検知信号を出力する。導光体52と原稿積載検知センサ12との間に形成されるこのような光路は、原稿台1の上面に対して略垂直となり極力変化しないように設計されているため、原稿台1の昇降動作中もこの光路が途切れる事がなく、原稿台の位置に検知結果が左右されない。
また、原稿台1が上昇しシート載置面に対して、発光部SS1aが僅か上方に位置する場合には、導光体への光路は原稿台1に対して略並行になる。このようなとき本実施例とは異なり導光体への入射面が原稿台1に平行な面とすると、発光部SS1aからの光は、導光体表面に対して浅い入射角で入射するため、表面で全反射してしまい、導光体内部へ入らない。その為、本実施例では導光体51は、原稿台1に対して略垂直な入射面としている。この原稿台1に対する略垂直な面52bを、凹部51の側面に構成配置する。これにより、略垂直な面52bを形成する為に、原稿位置検知レバー3bが入り込む凹部とは別の、導光体51の設置のための凹部を形成しなくてもよい。また、原稿位置検知レバー3bが入る凹部と、原稿搭載検知を行う導光体52が、ほぼ同一場所に構成出来るため、原稿が搭載されたと検知される原稿の位置と原稿給送が可能な位置にまで上昇したことの検知が可能な原稿の位置との間にズレの無い、正確な検知が行え、原稿搭載状態が不完全なままで動作させることによるエラーを防止出来る。
また、図4に示す通り、凹部51の周辺には、摩擦部材53などが配置されており、原稿位置検知レバー3bの逃げ部としての凹部51以外に、導光体52の為に使う凹部を適当な場所に確保するのは、困難であるため、本構成は有用である。
原稿積載検知センサ12は、入射光を電圧に変換する。制御部45は、原稿積載検知センサ12への入射光から変換された電圧を検知する。電圧値がある閾値以上であれば、原稿が原稿台1に積載されていると判断し、電圧値がある閾値以下であれば、積載されていないと判断する。閾値は、発光素子の個体差や外乱光の影響を受けない程度以下の光量に対応する電圧値とする。また、光が透過しやすい薄紙でも検知できるように、薄紙の透過により減衰したときの光量以上の光量に対応する電圧値を閾値とする。
原稿異常検知センサSS1の発光部SS1aは、原稿台1に原稿が積載され、制御部45から給紙スタートの指示が送られるまでの間は、原稿積載検知センサ12の受光素子とともに、原稿台1への原稿積載を検知する手段として動作する。また、制御部45に給紙スタートの指示が送られ、給紙動作が開始されると、発光部SS1aは受光部SS1bとともに、給紙時の原稿異常形状検知手段として動作する。
本実施の形態によれば、原稿読取装置200において、原稿台に積載される原稿検知手段として、原稿異常形状検知用のセンサの発光部と、原稿台に積載される原稿を検知する原稿積載検知用受光素子を用い、この光路を形成する導光体52を原稿位置検知レバー3b用に設けた凹部51を構成する一部として配置する事で、検出精度の向上と、部品の削減が出来る。なお原稿積載検知センサ(下部受光手段)12を下部発光手段に変更し、下部発光手段から照射した光を導光体52により原稿異常検知センサSS1の受光部(受光手段)SS1bまたは別途設けた受光手段に入射させてもよい。また下部受光手段と下部発光手段の両方を設けて、さらに検知精度を向上させてもよい。検知に用いる光は外光の影響を避けるため赤外光とすることが好適であるが、可視光や紫外光等も使用可能である。
本発明の実施の形態に係る原稿読取装置を側面から見た内部の概略構造図。 図1に示す原稿読取装置の主要部の構成を概略的に示す模式図。 図1における原稿給送装置において、原稿異常形状検知手段の構成を概略的に示す斜視図。 図1における、特に原稿台における原稿積載検知手段の構成を示す斜視図。 図4に例示された導光体の概観図。 図1における原稿給送装置の主要部の構成、特に原稿台における原稿積載検知手段の構成を示す図。 従来の原稿積載検知手段の一例の概略構成を示す縦断面図であり、(a)は原稿検知時の状態、(b)は原稿誤検知時の状態を示す図。 従来の原稿積載検知手段の他の一例の概略構成を示す縦断面図であり、(a)は原稿検知時の状態、(b)は原稿誤検知時の状態を示す図。 従来の原稿積載検知手段の他の一例の概略構成を示す縦断面図であり、(a)は原稿検知時の状態、(b)は原稿誤検知時の状態を示す図。
1 原稿台
2 原稿台駆動モータ
3 原稿給送位置検知センサ
4 ピックアップローラ
5 ピックアップローラ駆動モータ
6 給送ローラ
7 分離ローラ
8 給送モータ
9 分離モータ
10 搬送モータ
11 ニップ隙間調整モータ
12 原稿積載検知センサ
14,15 原稿読取センサ
16 原稿排出センサ
17,18 レジストローラ
19 レジストクラッチ
20,21,22,23 搬送ローラ
30 ピックアップローラカバー
30a 反射面
31 原稿台部導光体
32 ピックアップローラカバー部導光体
40 上ガイド板
41 下ガイド板
42 分離ローラ対
43 原稿読取部
44 排出積載部
45 制御部
50 原稿規制板
51 凹部
52 導光体
53 摩擦部材
101 原稿給送装置
200 原稿読取装置
300 搬送路
301 レバー
302 フォトインタラプタ
310 シート先端
320 反射型光学検知素子
320a 発光素子
320b 受光素子
321 基板
330 原稿積載検知レバー
331 原稿積載検知センサ
332 原稿給送位置検知レバー
S1 給送前センサ
S2 給送後センサ
S3 レジスト前センサ
S4 レジスト後センサ
SS1 原稿異常形状検知センサ
SS1a 発光部
SS1b 受光部
F 原稿束
F1 原稿

Claims (3)

  1. シートを載置するシート載置台と、
    該シート載置台に載置されたシートを給送するシート給送手段と、
    前記シート載置台を上昇させる駆動部と、
    前記シート載置台に載置されたシートに接触して変位することで該シートが給送可能な位置まで上昇した事を検知可能とするシート位置検知部材と、
    前記シート載置台のシート載置面に形成され、該シート載置面よりも低い位置まで前記シート位置検知部材の突入を許容する凹部又は切り欠き部と、
    該凹部又は切り欠き部に対して側方の位置または斜め上方の位置に設けた受光手段及び発光手段の少なくとも一方と、前記シート載置台の下部に設けられ、前記受光手段に受光される光を発光する下部発光手段及び前記発光手段からの光を受光する下部受光手段の少なくとも一方とを含むシート検知手段と、
    前記凹部又は切り欠き部に設けられ、前記発光手段及び前記下部発光手段の少なくとも一方から発した光を前記下部受光手段及び前記受光手段の少なくとも一方へ導く導光部材を備える事を特徴とする、シート給送装置。
  2. 前記導光部材は前記凹部又は切り欠き部の一部を成し、該導光部材により形成された前記凹部の側面部を前記受光手段へ入射する光の光路及び前記下部受光手段へ入射する光の光路の少なくとも一方が通過する事を特徴とする、請求項1に記載のシート給送装置。
  3. 前記受光手段及び前記発光手段の少なくとも一方が、給送されるシートの異常形状検知手段の一部を兼ねる事を特徴とする、請求項1または2に記載のシート給送装置。
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