JP2011079608A - シート搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

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【課題】シートの斜行を確実に補正することのできるシート搬送装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】軸受け部材16により、シートを搬送する回転体対10を構成する従動コロ14を回転可能に支持する。そして、回転体対10に向かうシートに当接して揺動するレジストシャッタ12を、軸受け部材16により従動コロ14と同軸上に揺動可能に支持すると共に、トーションバネ18をレジストシャッタ12と同軸上に支持するようにする。軸受け部材16には、レジストシャッタ12の突き当て片123が突き当たる突き当て部163と、トーションバネ18の一端が固定されるバネかけ部162が設けられている。
【選択図】図3

Description

本発明は、シート搬送装置及び画像形成装置に関し、特にシートの斜行を補正するための斜行補正部を備えたものに関する。
従来の画像形成装置においては、複写機、レーザープリンタ、LEDプリンタ、ファクミリ、ワードプロセッサ及びこれらの複合機等、電子写真画像形成方式を用いてシートに画像を形成するものがある。さらに、このような画像形成装置においては、シートの片面(第1面)に画像を形成した後、シートを画像形成部に再度搬送し、シートの反対側の面(第2面)に画像を形成するようにしたものがある。
図9は、このような従来の画像形成装置の構成を示す図である。この画像形成装置は、シートに画像を形成する画像形成部100と、片面に画像が形成されたシートを画像形成部100に再度搬送するためのスイッチバックユニット101を備えている。なお、図9において、157は、感光体ドラム157a、現像器157b等を備えたプロセスカートリッジである。
そして、シートSの両面に印字を行なう場合には、まず給紙ローラ152によりシートSを給送し、この後、搬送ローラ154によりシートSを画像形成部100に搬送する。次に、感光体ドラム157a上に形成された潜像を現像器157bによりトナーを用いて現像することにより感光体ドラム157a上に形成されたトナー像を、シートの片面に転写する。さらに、この後、定着部181により、シートSを加熱及び加圧することによりトナー画像をシート上に定着させる。
次に、片面に画像が形成されたシートSを、排紙ローラ159の逆転により、スイッチバックユニット101に搬送する。この後、スイッチバックユニット101に搬送されたシートSを、再搬送通路R1を経て、搬送ローラ154により再度、画像形成部100に搬送し、シートSの2面目に画像を形成する。
ところで、従来の画像形成装置において、シートに対する画像形成位置の精度(以下、画像形成位置精度という)は重要な画像品質要素の一つであるが、シートが斜行すると、画像形成位置精度が悪化する。そこで、従来の画像形成装置においては、シートを画像形成部に搬送するシート搬送装置に斜行補正手段を設け、この斜行補正手段によってシートの斜行を補正することにより、画像形成位置精度の向上を図っている。
ここで、このような斜行補正手段としては、シート搬送方向に対して垂直に位置するシート当接部材にシートを突き当て、シート先端をシート当接部材の突き当て面に倣わせることによりシートの斜行を補正するという方式がある(特許文献1参照)。
ここで、図9に示す画像形成装置は、給紙ローラ152から搬送ローラ対154までの距離が短いので、1面目の画像形成時は、シートSはほとんど真直ぐ搬送される。しかし、両面印刷時は、給紙ローラ152を通らずに両面給紙口163より搬送ローラ対154に突入していくので、シートSの斜行を補正する斜行補正装置が必要となる。
そこで、従来は、再搬送通路R1に、既述した方式によりシートの斜行を補正するレジストシャッタ12を備えたレジストシャッタユニット102を設けている。
このレジストシャッタユニット102は図10に示すように、駆動ローラ11及び従動コロ14と、従動コロ14のコロ軸15に揺動可能に配置されているレジストシャッタ12を備えている。なお、このレジストシャッタ12は、後述するトーションバネ18によりシートSの搬送と逆方向に付勢されている。
また、このレジストシャッタ12は、駆動ローラ11及び従動コロ14とのニップよりもシート搬送方向上流側で再搬送通路R1内に突出するシャッタ爪12a〜12dを備えている。そして、再搬送通路R1に搬送されると、シートSは、まずトーションバネ18により付勢されているレジストシャッタ12のシャッタ爪12a〜12dに先端が突き当たって先端が一時停止し、この後、さらに搬送されると、シートSの先端部がループを形成する。これに伴って、シートの先端がレジストシャッタ12のシャッタ爪12a〜12dの突き当て面に倣うようになり、シートの斜行が補正される。
そして、シートの斜行が補正されると共にループが所定の大きさとなると、トーションバネ18に抗しながらループの反力によりレジストシャッタ12が揺動し、これに伴いシートが駆動ローラ11及び従動コロ14とのニップに突入する。この後、斜行補正されたシートSは搬送ローラ対154を経て画像形成部100に搬送される。
ところで、このような斜行補正機能をレジストシャッタ12が備えるためには、レジストシャッタを付勢するバネ部材と、バネ部材の固定端を支持する部材と、レジストシャッタ12の待機位置を設定するための突き当て部材が必要である。ここで、レジストシャッタ12に安定的に付勢力を発生させることができるようにバネ部材としては、通常トーションバネが用いられる。
そして、レジストシャッタ12は、図10及び図11に示すように、トーションバネ18による付勢力を、レジストシャッタ12に備えられたバネ作用端受け122で受けている。また、レジストシャッタ12は、レジストシャッタ12の揺動中心を決めるシャッタ軸受け16の突き当て部161に、レジストシャッタ12に形成された突き当て部121を突き当てることにより、待機位置(待機状態)が決まっている。
なお、このようなトーションバネ18を用いた場合、トーションバネ18は案内棒17に取り付けられ、固定端は固定部材19により固定されている。また、レジストシャッタユニット102は、シャッタ軸受け16により多くとも1方向の自由度をもって搬送フレームに対する姿勢が決められている。
特開2006−341993号公報
ところで、このようなトーションバネ18で付勢されるレジストシャッタでシートの斜行を補正するシート搬送装置及びこれを備えた画像形成装置においては、レジストシャッタ12を付勢するトーションバネ18の力が強ければ強いほど斜行補正能力は向上する。しかし、トーションバネ18の付勢力を高く設定すると、こしの弱い薄紙等の場合、斜行補正の際、レジストシャッタ12にシート先端が突き当たってから、シート自体が撓んでレジストシャッタ12を揺動させることができず、ジャムが発生するおそれがある。
一方、ジャムが発生しないようにトーションバネの力を弱くすると、シートが、こしの強い厚紙等の場合、斜行したシートの先端がレジストシャッタ12に倣う前に駆動ローラ11及び従動コロ14とのニップに突入する場合がある。この場合には、斜行補正がなされない。
よって、レジストシャッタ12を付勢するトーションバネ18の力が一定でないと、斜行補正能力が低下したりジャムが発生してしまったりする。したがって、レジストシャッタの付勢力のバラツキは小さいことが好ましい。
ここで、既述した図10及び図11に示した形態では、トーションバネ18の案内棒17とレジストシャッタ12との間、及び、トーションバネ18の固定端を固定する固定部材19とレジストシャッタ12との間には複数の部品が介在している。よって各部品の寸法公差の積み上げによるレジストシャッタの付勢力のバラツキが大きくなってしまう。そして、このように付勢力のバラツキが大きくなると、ジャムが発生するか、若しくは十分な斜行補正ができなかったりする。
そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、ジャムの発生を少なくし、シートの斜行を確実に補正することのできるシート搬送装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。
本発明は、シートを搬送する回転体対と、シート搬送方向と逆方向に付勢され、搬送されるシートの斜行を補正するために前記回転体対に向かうシートの先端に前記回転体対のニップ部よりもシート搬送方向上流で当接する当接部を有し、搬送されるシートにより押圧されて揺動するシャッタ部材と、を備えたシート搬送装置において、前記シャッタ部材をシート搬送方向と逆方向に付勢するトーションバネと、前記回転体対を構成する一方の回転体を回転可能に支持する軸受け部と、を備え、前記シャッタ部材を前記一方の回転体と同軸上に揺動可能に前記軸受け部により支持し、かつ前記トーションバネを前記シャッタ部材と同軸上に前記軸受け部により支持すると共に、前記軸受け部に、前記トーションバネの一端を係止する係止部と、前記トーションバネにより付勢された前記シャッタ部材と当接し、搬送されてくるシートの先端に当接する待機位置に前記シャッタ部材を保持する突き当て部と、を設けたことを特徴とする。
本発明のように、シャッタ部材をシート搬送方向と逆方向に付勢するトーションバネの付勢力のバラツキを少なくすることができるので、ジャムの発生を少なくしつつシートの斜行を確実に補正することができる。
本発明の実施の形態に係るシート搬送装置を備えた画像形成装置の一例である電子写真方式のプリンタの概略構成を示す図。 前記シート搬送装置であるスイッチバックユニットに設けられたレジストシャッタユニットの構成を説明する第1の図。 前記レジストシャッタユニットの構成を説明する第2の図。 前記レジストシャッタユニットの構成を説明する第3の図。 前記レジストシャッタユニットの構成を説明する第4の図。 前記レジストシャッタユニットの斜行補正動作を説明する第1の図。 前記レジストシャッタユニットの斜行補正動作を説明する第2の図。 前記レジストシャッタユニットの他の構成を説明する図。 従来の画像形成装置の構成を示す図。 従来のレジストシャッタユニットの構成を説明する第1の図。 従来のレジストシャッタユニットの構成を説明する第2の図。
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。図1は、本発明の実施の形態に係るシート搬送装置を備えた画像形成装置の一例である電子写真方式のプリンタの概略構成を示す図である。
図1において、50は電子写真方式のプリンタ、50Aはプリンタ本体、50Bはプリンタ本体50Aに設けられ、電子写真方式により画像形成を行う画像形成部、50Cは画像形成部50BにシートSを給送するシート給送部である。また、55はレーザ光を発射及び走査するスキャナユニット、81は加圧ローラ58a、回転又は固定のヒータを保持するヒーターユニット58b等で構成されている定着器である。59は定着後、シートSを排紙トレイ60に排出するための正逆転可能な排紙ローラ対である。
50Dは、片面に画像が形成されたシートを画像形成部50Bに再度搬送するためのシート搬送装置であるスイッチバックユニットである。このスイッチバックユニット50Dは、画像が形成されたシートSを反転させて再度、画像形成部50Bに搬送する再搬送通路R1を備えている。
画像形成部50Bはトナー像を形成する感光体ドラム57a、現像器57b等を備え、プリンタ本体50Aに着脱自在に装着されるプロセスカートリッジ57、感光体ドラム57aに形成されたトナー像をシートSに転写する転写ローラ56等を備えている。シート給送部50Cは、プリンタ本体50Aに設けられたシート積載台51と、シート積載台51に収納されたシートSを給送するシート給送部材である半月状の給紙ローラ52と、給紙ローラ52に圧接する分離パッド71を備えている。
次に、このような構成のプリンタ50における画像形成動作について説明する。シートSがシート積載台51上にセットされた後、不図示のコンピュータやイメージリーダ等からプリント開始命令が入力されると、給紙ローラ52、搬送ローラ54、感光体ドラム57a等が駆動される。
ここで、給紙ローラ52が矢印方向に回転すると、シートSが給紙ローラ52との摩擦により送り出される。また、給紙ローラ52が回転すると同時に、分離パッド71によって最上位のシートSが、次のシートと分離される。これにより、最上位のシートのみが搬送ローラ54によって画像形成部50Bに搬送されていく。
次に、シートSが搬送ローラ54により感光ドラム57aの回転と同期がとられて搬送されると、所定のタイミングでスキャナユニット55が感光体ドラム57aにレーザー光を照射する。これにより、表面が一様に帯電された感光体ドラム57a上には静電潜像が形成され、この静電潜像を現像器57bによりトナーを用いて現像して可視像化する。この後、可視像化された感光体ドラム57a上のトナー像は転写ローラ56によりシートS上に転写される。
次に、トナー像が転写されたシートSは、定着器81によって加熱、加圧を受けることにより、トナー像がシートS上に永久定着される。そして、片面に画像が形成されたシートSを排出する場合は、この後、トナー像が定着されたシートSを、排紙ローラ対59によりプリンタ本体外に排出し、プリンタ本体上面に設けられた排紙トレイ60上に積載する。
一方、シートの両面に画像を形成する場合は、片面に画像が形成されたシートを排出しきる前に、排紙ローラ対59の逆転により、シートSをスイッチバックユニット50Dに搬送する。この後、スイッチバックユニット50Dに搬送されたシートSを、再搬送通路R1を経て、搬送ローラ54により再度、画像形成部50Bに搬送し、シートSの2面目に画像を形成する。
ところで、本プリンタ50の場合、給紙ローラ52から搬送ローラ54までの距離が短いため、1面目に対する印刷時は、シートSはほとんど真直ぐ搬送される。これに対し、2面に画像を形成する両面印刷時には、シートSは給紙ローラ52を通らずに両面給紙口63より搬送ローラ54に突入していくので、シートSが搬送ローラ54に達する前にシートSの斜行を補正する必要がある。
このため、本実施の形態においては、再搬送通路R1にシートの斜行を補正する斜行補正部を構成するレジストシャッタユニット20を設けている。このレジストシャッタユニット20は、図2及び図3に示すように、シートを搬送する回転体対10を構成する駆動ローラ11及び従動コロ14を備えている。なお、駆動ローラ11と従動コロ14は、駆動ローラ11に対して従動コロ14を押圧する不図示の機構を介してニップ部に、一定の値のニップ圧力を設定できるように構成している。
また、このレジストシャッタユニット20は、トーションバネ18によりシートSの搬送方向と逆方向に付勢されている揺動可能な、シャッタ部材であるレジストシャッタ12を備えている。なお、15は回転体対10を構成する一方の回転体である従動コロ14の軸であるコロ軸であり、16は従動コロ14のコロ軸15を本体側に回転可能に保持する軸受け部材である。この軸受け部材16は、レジストシャッタ12を、コロ軸15と同軸上に支持するシャッタ軸受けを兼ねている。なお、軸受け部材16は、樹脂で一体成形された部品である。
つまり、レジストシャッタ12は、軸受け部材16に揺動自在に保持されており、これによりレジストシャッタ12の揺動中心は軸受け部を構成する軸受け部材16により決められる。レジストシャッタ12は、図2の斜視図に示したように従動コロ軸14の軸方向の両端側を、軸受け部材16によって支持される。レジストシャッタ12は、軸方向に延びた連結部12Zを備えている。レジストシャッタ12は、連結部12Zに取り付けられた複数のシャッタ爪12a〜12dを備えている。よって、レジストシャッタ部材12に複数設けられたシャッタ爪12a〜12dは、連結部12Zとともに一体的に揺動する。
また、当接部としてのシャッタ爪12a〜12dは、レジストシャッタ12が待機状態にあるとき、回転体対10のニップよりもシート搬送方向上流側で再搬送通路R1内に突出し、回転体対10に向かうシートに回転体対10のシート搬送方向上流で当接する。つまり、このシャッタ爪12a〜12dは、回転体対10に向かうシートと当接する複数のシート突き当て面を形成する。
レジストシャッタ12は、図3及び図4に示すように、バネ作用端受け124及び突き当て片123を備えている。また、軸受け部材16は、突き当て部163及びバネかけ部162を備えると共に、トーションバネ18をレジストシャッタ12と同軸上で支持するように軸方向に延びている。なお、図4の(a)及び(b)は、レジストシャッタユニット20を別な角度から見た図を示している。
そして、レジストシャッタ12は、トーションバネ18の作用端18bをバネ作用端受け124に係止させることにより、トーションバネ18の付勢力を受けている。また、レジストシャッタ12は、トーションバネ18の付勢力により突き当て片123を軸受け部材16の突き当て部163に突き当てることにより、待機位置(待機状態)に保持される。つまり、レジストシャッタ12の揺動中心を決めるシャッタ軸受け16の突き当て部163にレジストシャッタの突き当て片123が突き当たることにより待機位置が決まる。
そして、この待機位置(待機状態)に応じてシートが両面搬送ローラニップに突入するまでのレジストシャッタ12の揺動角が設定される。なお、軸受け部材16は、図5に示すように取り付け部166,167を、それぞれ搬送フレームのリブ206,207に嵌合させることにより、レジストシャッタユニット20に取り付けられている。一方、トーションバネ18は軸受け部材16に突設された不図示の案内棒部に、レジストシャッタ12と同軸上に支持されると共に、トーションバネ18の一端である固定端18aは、軸受け部材16の係止部であるバネかけ部162に固定されている。
次に、このように構成されたレジストシャッタユニット20の動作について説明する。図2は、シートSの左端が搬送方向下流側に先行して斜行している状態を示している。この場合、シートSが矢印に示すシート搬送方向に搬送されると、まずシートSの先行している左端側がシャッタ爪12a,12bのいずれか1つに突き当たる。
なお、このときレジストシャッタ12は揺動せず、この後、シートSの左端側は、レジストシャッタ12の付勢力に抗しきれず一時、シャッタ爪に突き当たったまま停止する。一方、シートSの遅れている右端側はシャッタ爪12c,12dのいずれにも突き当たっておらず、また搬送抵抗がないためシートSは、上流側のローラ(排紙ローラ対59)の押し込み力により、左端を支点として図2において時計回りに回転する。これにより、シート先端の右端側がシャッタ爪12c,12dのいずれかに突き当たるようになる。この結果、図6の(a)に示すように、シートSの先端がレジストシャッタ12のシャッタ爪12a〜12dの突き当て面に倣うようになり、シートSの斜行が補正される。
また、この後、さらにシートが搬送されると、シートSの先端部がループを形成し、やがてループが所定の大きさとなると、ループの反力により図6の(b)に示すように、レジストシャッタ12が矢印方向に揺動する。これに伴いシートが、図7の(a)に示すように、駆動ローラ11及び従動コロ14とのニップNに突入する。シートの先端がレジストシャッタ12の突き当て面に当接した状態を保ちながら、シートの先端がニップNに突入して駆動ローラ11及び従動コロ14によって挟持されるので、駆動ローラ11及び従動コロ14に挟持されたシートの斜行は補正された状態となる。
次に、斜行補正されたシートSはレジストシャッタ12を揺動させながら先端がレジストシャッタ12の爪部12a〜12dを通過する。この後、さらにシートSがレジストローラの下流側のローラ(搬送ローラ54)により搬送されると、シートSの後端が駆動ローラ11及び従動コロ14とのニップN及びシャッタ爪12a〜12dを抜ける。
ここで、シート後端がシャッタ爪12a〜12dを抜けると、レジストシャッタ12は図7の(b)に示すように、トーションバネ18の付勢力により矢印方向に揺動する。そして、レジストシャッタ12の突き当て片123が軸受け部材16の突き当て部163に当接し、レジストシャッタ12は待機位置に戻る。
なお、シート先端における左端側がレジストシャッタ12に当接した時点ではレジストシャッタ12が揺動せず、シート先端の右端側もレジストシャッタ12に当接してからレジストシャッタ12の揺動が始まる形態を例示した。しかし、シートがレジストシャッタ12を揺動させている途中で、シート先端が複数のレジストシャッタの突き当て面に突き当ることでシート先端が突き当て面に倣っていくように、トーションバネのバネ力を設定しても斜行の補正は可能である。
ところで、既述したようにレジストシャッタ12は軸受け部材16に揺動自在に保持(支持)されており、トーションバネ18は軸受け部材16によってレジストシャッタ12と同軸上に支持されている。つまり、本実施の形態においては、レジストシャッタ12と、トーションバネ18は、軸受け部材16に取り付けられており、これら3部品間でレジストシャッタ12の付勢力を発生させている。
そして、このように構成することにより、レジストシャッタ12とトーションバネ18との間に介する部品点数を最小にし、特に高精度の部品を用いることなくレジストシャッタ12の付勢力の量産上のバラツキを最小にすることができる。この結果、ジャムが発生しない範囲で可能な限り付勢力を大きく設定することができ、斜行補正能力を高めることができる。
以上説明したように、トーションバネ18を、軸受け部材16によってレジストシャッタ12と同軸上に支持することにより、レジストシャッタ12の付勢力のバラツキを最小にすることができ、これによりシートの斜行を確実に補正することができる。また、レジストシャッタ12と、トーションバネ18を軸受け部材16に取り付けるようにすることにより、軸受け部材16により、レジストシャッタ12とトーションバネ18の関係が決まる。ここで、トーションバネ18の案内棒部を有する軸受け部材16は、レジストシャッタ12の揺動中心を決めている部品であるので、レジストシャッタ12の揺動角と付勢力の関係は線形となり、付勢力の管理・保証が容易となる。
さらに、既述したようにレジストシャッタ12の付勢力を3部品間で発生させているため、この3部品にもう一方のシャッタ軸受けと従動コロを加えた部品点数でレジストシャッタユニットを構成することができる。この結果、組立時のハンドリングが容易になり、コストダウンにつながる。また、本実施の形態においては、例えば図3に示すように、軸受け部材16のシート搬送方向と直交する側面にバネかけ部162と突き当て部163と設けるようにしている。これにより、例えば図2に示す左右の軸受け部材16を同一形状とすることができる。
ところで、これまでの説明においては、レジストシャッタ12にシャッタ爪を4つ備えた場合について説明したが、本発明は、これに限らない。例えば、上述の形態において軸方向に従動コロ14(および駆動ローラ11)を2つ備えていた構成に代えて、軸方向に4つの従動コロ14(および駆動ローラ11)を備えた構成とする。そして、軸方向に並んだ4つの従動ローラ(駆動ローラ11)のそれぞれ間と、軸方向の両端側(幅方向における一番外側の従動ローラよりも外側)とに、シャッタ爪を配置する。つまり、合計5つのシャッタ爪を配置してもよい。この構成では、幅方向のサイズの小さいシートのシートを搬送する場合にも、例えば幅方向における両側に配置したシャッタ爪を除いた3つのシャッタ爪によって斜行補正に対応できる。
また、例えば、レジストシャッタ12は、図8に示すように従動コロ14の外側に配設された2つのシャッタ爪12a,12dを備えたものとしても良い。そして、このようにレジストシャッタ12が2つのシャッタ爪12a,12dを備えることにより、斜行補正が2点でなされるようになり、斜行補正能力が安定する。またレジストシャッタ12において部品精度を要求される部位を少なくすることにより、安定して部品を量産することができる。
また、これまでの説明においては、プリンタ本体50Aの再搬送通路R1にレジストシャッタユニット20を配設したが、本発明は、これに限らず、レジストシャッタユニット20を斜行補正が必要な任意の位置に配設しても良い。例えば、給紙ローラ52によって給送されたシートを画像形成部50Bへ搬送する通路上にシャッタユニットを配置してもよい。
10…回転体対、11…駆動ローラ、12…レジストシャッタ、12a〜12d…シャッタ爪、14…従動コロ、15…コロ軸、16…軸受け部材、18…トーションバネ、50…プリンタ、50A…プリンタ本体、50B…画像形成部、50D…スイッチバックユニット、59…排紙ローラ対、123…突き当て片、162…バネかけ部、163…突き当て部、R1…再搬送通路、S…シート

Claims (4)

  1. シートを搬送する回転体対と、シート搬送方向と逆方向に付勢され、搬送されるシートの斜行を補正するために前記回転体対に向かうシートの先端に前記回転体対のニップ部よりもシート搬送方向上流で当接する当接部を有し、搬送されるシートにより押圧されて揺動するシャッタ部材と、を備えたシート搬送装置において、
    前記シャッタ部材をシート搬送方向と逆方向に付勢するトーションバネと、
    前記回転体対を構成する一方の回転体を回転可能に支持する軸受け部と、を備え、
    前記シャッタ部材を前記一方の回転体と同軸上に揺動可能に前記軸受け部により支持し、かつ前記トーションバネを前記シャッタ部材と同軸上に前記軸受け部により支持すると共に、前記軸受け部に、前記トーションバネの一端を係止する係止部と、前記トーションバネにより付勢された前記シャッタ部材と当接し、搬送されてくるシートの先端に当接する待機位置に前記シャッタ部材を保持する突き当て部と、を設けたことを特徴とするシート搬送装置。
  2. 前記軸受け部のシート搬送方向と直交する側面に前記係止部と前記突き当て部とを設けたたことを特徴とする請求項1記載のシート搬送装置。
  3. 前記シャッタ部材の当接部は、シートと当接するシート突き当て面が形成されていて、前記回転体対の軸方向において複数設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載のシート搬送装置。
  4. シートに画像を形成する画像形成部と、シートを前記画像形成部に搬送する請求項1ないし3のいずれか1項に記載のシート搬送装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
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