JP2012144325A - シート搬送装置、画像形成装置及び画像読取装置 - Google Patents

シート搬送装置、画像形成装置及び画像読取装置 Download PDF

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孝幸 伊藤
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Abstract

【課題】トルクリミッタ付きのローラを有してシートを搬送するシート搬送装置において、上記ローラを停止してシートのループを解消していくときに、シートがぴんと張って大きな音を発生するという問題を解決する。
【解決手段】給紙ローラ13、トルクリミッタ付き分離ローラ14、搬送ローラ対21等が設けられたシート搬送装置において、給紙ローラ13から搬送ローラ対21に至るシート搬送路に形成されるシートSのループ側に突出しシート搬送方向に交差する方向に延びる凸部15bをシート搬送方向に複数有するガイド部材15を設け、ループを減少させていくシートSを上記凸部15bに接触させるようにした。
【選択図】図3

Description

本発明は、シートを搬送するシート搬送装置に係り、特にシート搬送経路上でシートに形成されたループ(たわみ)が解消されるときの音を低減できるようにした点に特徴を有するものである。
例えば、複写機やプリンターには、給紙カセット上に積載されたシートを機内へと給紙搬入するための給紙部が設けられている。この給紙部は、給紙カセット上に積載された最上位置のシートを取り出すピックアップローラ、取り出されたシートを給紙カセットからシート搬送経路へと引き出す給紙ローラ、及び、この給紙ローラに対面して配置され、シートが二枚以上重なって搬送されるのを防止する分離ローラを備える。
上記分離ローラの回転軸にはトルクリミッタが設けられており、このトルクリミッタの回転制限力を上回る回転力が分離ローラに加わると、この分離ローラが回転することになる。
ここで、上記トルクリミッタの回転制限力は、シート同士の摩擦力よりも大きく設定される一方、シートと分離ローラとの間の摩擦力よりも小さく設定され、二枚以上のシートが給紙ローラによって搬送されてしまうのを防止している。
また、シート搬送経路では、上記給紙ローラと分離ローラから成る給紙・分離ローラ対よりもシート搬送方向の下流側に位置する搬送ローラ対の周速度を低速にし、搬送中にシートがローラ対間で引っ張られてしまうのを防止しているが、このような速度差を生じさせると、上記給紙・分離ローラ対と上記搬送ローラ対との間において、上記シートにループが形成されることになる。
しかし、上記シート搬送経路上に上記ループ形成のための大きなスペースを確保することは難しく、上記ループを大きくすることにも限界があるので、上記ループが一定の大きさとなるときに上記給紙ローラの回転駆動を停止するようにしている。
図1は上記給紙ローラ及び上記搬送ローラ対における周速度変化と上記シートに形成されるループの量の変化を示したグラフである。
このグラフには、上記給紙ローラの周速度変化Aと、上記搬送ローラ対の周速度変化Bと、上記シートのループ量変化Cとが示されている。上記給紙ローラ及び搬送ローラ対は同時に起動し、上記シートに所定量のループが発生すると、すなわち上記シートの先端が搬送ローラに入り込んでから所定時間が経過すると、上記給紙ローラの回転停止制御が実行されるが、この停止後も上記搬送ローラ対は回転し続けるためにシートのループ量は急速に減少していくことになる。
ここで、上記分離ローラのトルクリミッタが上記シートの搬送に対して抵抗となるため、上記ループが解消されたときには、シートがぴんと張られ、このときにシート自体が大きな音を発生すると共に、シートが搬送路上のガイドに衝突して大きな音を発生する。
ところで、特許文献1に開示された画像形成装置においては、搬送ローラ対とレジストローラ対との間のシート搬送路に、複数の固定ガイドと、消音部材を備えた可動ガイドとを配置し、上記シート搬送路を通過するシートが形成するループを上記可動ガイドによって弾性的に受け止める一方、上記ループが解消されるときには上記シートを上記複数の固定ガイドのなかの1つの固定ガイドによって受け止めるようにしている。
また、特許文献2に開示されたシート搬送装置は、搬送ローラ対とレジストローラ対との間のシート搬送路に、下方に移動できる機構を備えた下部部材を配置し、上記レジストローラ対によってループを消滅させながら搬送されるシートを上記下部部材によって弾性的に受け止めるようにしている。
特開2009−40539号公報 特開2001−348142号公報
しかしながら、上記の特許文献1に示された装置では、上記シートは、ループを解消するときには上記複数の固定ガイドのうちの中央の1つの固定ガイドに接触し、上記搬送ローラ対と上記1つの固定ガイドとの間、及び上記1つの固定ガイドとレジストローラ対との間で突っ張ることになる。この場合、それぞれの突っ張った部分におけるシート搬送方向の長さは、上記シートの接触箇所が上記1つの固定ガイドの1カ所だけであるので、接触箇所が複数である場合に比べて長くなる。そして、このように上記シートの突っ張った部分におけるシート搬送方向の長さが長くなると、この突っ張った部分が振動するときの周波数は低くなり、振動が長く続きやすいので音を大きく感じることになる。
また、上記の特許文献2に示された装置も同様に、ループを解消するシートは上記下部部材の1箇所に接触するため、シートの突っ張った部分におけるシート搬送方向の長さは、接触箇所が複数である場合に比べて長くなる。また、上記下部部材は、シートの押圧を受けて下方に移動するため、ループ解消時におけるシートの急激な突っ張りを抑制してループ解消音を低減することができるが、シートの後端が搬送ローラ対を通過するときに、シートで押さえられていた下部部材が弾性的に元の位置に復帰し、このときにシートの後端をはね上げるため、このはね上げに起因する音が発生するという欠点がある。
本発明は、トルクリミッタ付きのローラを用いてシートを搬送するシート搬送装置における上記のような問題を解決することを課題とするものである。
すなわち、本発明においては、上記のようなシート搬送装置で搬送するシートのループを解消していくときに、上記トルクリミッタの回転制限力によってシートがぴんと張って大きな音が発生するのを、上記のようなシートを弾性的に支持する下部部材を備えずに適切に防止することを課題とする。
本発明のシート搬送装置は、上記の課題を解決するため、トルクリミッタの回転制限力が付与されるローラを有した第1ローラ対と、上記第1ローラ対よりもシートの搬送方向の下流側に配置された第2ローラ対と、上記第1ローラ対と第2ローラ対との間のシート搬送路上で上記シートが形成するループの側に突出し上記シートの搬送方向に交差する方向に延びる凸部を上記シートの搬送方向に複数有しており、上記ループを減少させていくシートに上記凸部を接触させるように設けられたガイド部材と、を備えたことを特徴とする。
上記構成によれば、上記シートは、第1ローラ対と第2ローラ対との間でシート搬送方向に引っ張られてループを解消するときに、上記第1ローラ対と凸部との間、凸部と凸部の間、及び凸部と上記第2ローラ対との間でシート搬送方向に区分されたシートの突っ張った部分を形成する。このように上記ガイド部材における凸部と凸部との間にもシート搬送方向に区分されたシートの突っ張った部分が形成されることにより、上記突っ張った部分のシート搬送方向の長さを短くすることができる。そして、このように突っ張った部分のシート搬送方向の長さが短くなると、この突っ張った部分の振動の減衰が速められるので、ループ解消時に発生する音を小さくすることができる。
このようなシート搬送装置においては、上記ガイド部材を構成するガイド板を折り曲げて折曲部を形成し、この折曲部を上記凸部としてもよい。あるいは、上記ガイド部材を複数のガイド板により構成し、上記ガイド板の縁を上記凸部としてもよい。あるいは、上記凸部を上記ガイド部材を構成するガイド板から突出する位置と突出しない位置とに移動可能に設け、上記ループを減少させていくシートが上記ガイド板に当たる前のタイミングで上記凸部を上記ガイド板から突出する位置に移動させるようにしてもよい。これによれば、上記シートの先端が上記凸部の箇所を通るときには、上記凸部は上記ガイド板から突出しない位置に移動させられていることになるので、上記シートの先端が上記凸部に当たるといった事態を回避することができる。
また、ループ解消時に発生する音をさらに低減させるためには、上記凸部を、上記シートの振動を減衰する材料で構成することが望ましい。
本発明のシート搬送装置においては、シートにおけるループが減少する段階において、シートがガイド部材に設けられた複数の凸部と接触して、凸部と凸部との間にもシートの突っ張った部分を形成するので、上記突っ張った部分のシート搬送方向の長さが短くなって、上記突っ張った部分の振動の減衰が速められ、ループ解消時に発生する音を小さくすることができる。
また、本発明のシート搬送装置においては、従来のように、シートの押圧を受けて下方に移動する下部部材を備えるものではないので、この下部部材のはね上げに起因して音が発生するという欠点も生じない。
従来技術を示す図であって、給紙ローラ及び搬送ローラ対における周速度変化とシートに形成されるループの量の変化を示したグラフである。 本発明の一実施形態に係るシート搬送装置を有した画像形成装置の機構構成図である。 図2に示した画像形成装置における給紙ローラと分離ローラと搬送ローラ対とガイド部材とが配置される箇所を示した機構構成図である。 図3に示した1枚の折り曲げガイド板から成るガイド部材を示した斜視図である。 図4に示したガイド部材とは異なり、1枚の折り曲げガイド板と1枚の平板状のガイド板とから成るガイド部材を示した斜視図である。 図4に示したガイド部材とは異なり、複数枚の平板状のガイド板から成るガイド部材を示した斜視図である。 図4に示したガイド部材とは異なり、可動凸部を有するガイド部材を示した斜視図である。 本発明の一実施形態に係る画像読取装置に設けられたシート搬送装置を示した機構構成図である。 図8に示したシート搬送装置とは異なる構成のシート搬送装置を示した機構構成図である。
次に、この発明の実施形態に係るシート搬送装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係るシート搬送装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。
図2はこの実施形態のシート搬送装置を備えた画像形成装置を示している。この画像形成装置は、例えば、外部からネットワーク等を介してデータ入力された画像データやテキストデータに基づく画像をシートに画像形成するプリンターであり、装置本体1内に、給紙部10、シート搬送路20、画像形成部30、定着部40、排紙部50などを備えたものである。
給紙部10は、給紙トレイ11、ピックアップローラ12、給紙ローラ13、及び分離ローラ14などを備えている。上記ピックアップローラ12が回転すると、上記給紙カセット11に積載されたシートの一番上のシートが給紙ローラ13と分離ローラ14とから成るローラ対の間に送り込まれる。
上記分離ローラ14の回転軸には、図示していないトルクリミッタが設けられている。上記トルクリミッタの回転制限力は、シート同士の摩擦力よりも大きく設定される一方、シートと分離ローラ14との間の摩擦力よりも小さく設定される。
このため、上記給紙ローラ13と分離ローラ14との間に一枚のシートが送り込まれた場合は、この一枚のシートと分離ローラ14との間の摩擦力は上記トルクリミッタの回転制限力を上回ることになり、分離ローラ14も回転して上記一枚のシートを搬送することになる。
一方、上記給紙ローラ13と分離ローラ14との間に二枚以上のシートが送り込まれたときには、シート同士の摩擦力は上記トルクリミッタの回転制限力を下回るため、分離ローラは回転せず、上記給紙ローラ13に接触しているシートだけが給紙ローラ13によって搬送されることになる。
シート搬送路20は、画像形成経路20A、排紙/反転経路20B、両面搬送経路20C、これら経路上に配置される各種ローラなどにより構成される。画像形成経路20Aには、搬送ローラ対21、レジストローラ対22、二次転写ローラ34、定着部40などが設けられており、上記給紙ローラ13によって取り出されたシートは、その下流に位置する上記搬送ローラ対21を通り、レジストローラ対22の箇所で一旦待機され、画像形成のタイミングに合わせてレジストローラ対22によって搬送される。
排紙/反転経路20Bには、排紙ローラ23A及び反転ローラ23Bが設けられている。片面印刷の場合、前記画像形成経路20Aを通過したシートは、前記排紙/反転経路20Bに導かれ、排紙ローラ23Aが順方向回転することで排紙される。一方、両面印刷の場合、前記画像形成経路20Aを通過した片面印刷済のシートは、切替爪24によって反転ローラ23B側へ導かれ、この反転ローラ23Bが順方向回転の後に逆方向回転することで、後端であったシート端が先端となって両面搬送経路20Cへと導かれる。
画像形成部30は、イエロー色用の画像形成ユニット30Yと、マゼンダ色用の画像形成ユニット30Mと、シアン色用の画像形成ユニット30Cと、ブラック用の画像形成ユニット30Kと、中間転写ベルト33と、二次転写ローラ34とを備えている。例えば、前記画像形成ユニット30Yは、感光体ドラム31、その周囲に配置された図示していない帯電装置、露光装置、現像装置、一次転写ローラ、及び清掃装置等を備える。他の色の画像形成ユニット30M,30C,30Kも、上記の画像形成ユニット30Yと同様の構成を有している。
上記各色の画像形成ユニット30Y,30M,30C,30Kの各感光体ドラム31に形成されたトナー画像が中間転写ベルト33上に順々に一次転写されて、中間転写ベルト33の上にはフルカラーのトナー画像が形成される。中間転写ベルト33と二次転写ローラ34との間をシートが通過するときに、中間転写ベルト33上のトナー画像がシートの片側の面に転写される。
定着部40は、例えば、熱源を有する加熱定着ローラ41と、この加熱定着ローラ41に接する加圧ローラ42とからなり、両ローラ41,42間を通過するトナー画像が形成されたシートを加熱・加圧し、シートに転写されたトナー画像をシートに定着させる。この定着処理がなされたシートは排紙部50上に積載されていく。
ここで、上記のシート搬送路20において、給紙ローラ13から搬送ローラ対21に至る部分においては、図3に示すように、内側ガイドを成すガイド部材15と彎曲形状の外側ガイド板16とが配置されている。
上記ガイド部材15のガイド板15aにはシート搬送方向に複数の凸部15bが形成され、各凸部15bは、上記シート搬送路上でシートSが形成するループの側に突出しており、上記シートSの搬送方向に交差する方向に延びて形成されている。そして、上記ガイド部材15における上記複数の凸部15bは、上記ループを減少させていくシートSに同時的あるいは順次的に接触させるように配置されている。
上記ガイド部材15は、図3及び図4に示しているように、1枚のガイド板15aをシート搬送方向に折り曲げて成り、この折り曲げによってシート搬送方向に交差する方向に延びる折曲部が形成されている。このガイド部材15においては、上記折曲部を上記凸部15bとしている。
上記構成であれば、上記シートSは、給紙ローラ13と搬送ローラ対21との間でシート搬送方向に引っ張られてループを解消するときに、上記の各凸部15bと接触し、各給紙ローラ13とこの給紙ローラ13に最も近い位置の凸部15bとの間と、凸部15bと凸部15bの間と、上記搬送ローラ対21に最も近い位置の凸部15bと当該搬送ローラ対21との間でそれぞれ上記シートSの突っ張った部分が形成される。
そして、このように上記ガイド部材15における凸部15bと凸部15bとの間にもシート搬送方向に区分されたシートSの突っ張った部分が形成されるので、それぞれの突っ張った部分のシート搬送方向の長さが短くなる。この結果、シートSの突っ張った部分の振動の減衰が速められて、ループ解消時に発生する音を小さくすることができる。
また、上記図4に示す例では、1枚のガイド板15aを折り曲げて複数の凸部15bを形成しているので、複数の部材を用いて複数の凸部を形成する場合に比べて部品点数が削減されることになり、シート搬送装置のコストを抑えることができる。
ところで、上記シートSに形成される複数の突っ張った部分が同じ周波数で振動する場合には、特定の周波数の音圧が大きくなって耳障りになるので好ましくない。このため、上記複数の凸部15bにおけるシート搬送方向の間隔を相違させることにより、上記シートSに形成されるそれぞれの突っ張った部分を異なる周波数で振動させるのが好ましい。例えば、上記給紙ローラ13とこれに最も近い位置の凸部15bとの間の距離をL1とし、凸部15bと凸部15bの間のそれぞれの距離をL2,L3,L4とし、上記搬送ローラ対21に最も近い位置の凸部15bと当該搬送ローラ対21との間の距離をL5とする場合に、各距離L1〜L5の比であるL1/L2,L2/L3,L3/L4,L4/L5を、約0.8以上で約1.25以下の値とし、且つ1とならない範囲とすることが考えられる。なお、周波数の比が1:2となる関係は1オクターブとして表され、1オクターブ異なる例えば100Hz〜200Hzの周波数範囲の1/3オクターブバンドは、中心周波数が100Hz,125Hz,160Hz,200Hzのように表され、隣り合う中心周波数の比率は約0.8又は約1.25となる。
次に、ガイド部材15の他の例を図5に示す。この図5に示すガイド部材15は、1枚の折り曲げられたガイド板15aと1枚の平板状のガイド板15aとから成っており、上記平板状のガイド板15aの縁を給紙ローラ13に最も近い位置の凸部15bとしたものである。
更に、ガイド部材15の他の例を図6に示す。この図6に示すガイド部材15は、複数に分割された平板状のガイド板15aをシート搬送方向に間隔を空けて配置して成り、これら平板状のガイド板15aの縁を凸部15bとしたものである。このような構造の場合でも、上記シートSに突っ張った部分をシート搬送方向に複数形成することができる。
更に、ガイド部材15の他の例を図7に示す。この図7に示すガイド部材15には、上記ガイド部材15におけるガイド板15aのスリットから突出する位置と突出しない位置とに移動できる可動凸部15cが設けられている。そして、このようなガイド部材15は、上記可動凸部15cを、上記ループを減少させていくシートSが上記ガイド板15aに当たる前のタイミングで、上記ガイド上15aから突出しない位置に移動させる。これによれば、上記シートSの先端が上記可動凸部15cの箇所を通るときには、上記可動凸部15cは上記ガイド板15aから突出しない位置に移動させられていることになるので、上記シートSの先端が上記可動凸部15cに当たるといった事態は回避される。
上記可動凸部15cを突出させるための機構としては、直線動作が行える電磁ソレノイドの可動軸を上記可動凸部15cに連結した機構や、回転運動を往復直線動作に変えて上記可動凸部15cに伝達する機構などが考えられる。また、上記ループを減少させていくシートSが上記ガイド板15aに当たる前のタイミングとしては、例えば、上記ループが減少を開始するタイミングとすることができる。この場合、シートSのループ量を実測するセンサの出力を利用して上記ループが減少を開始するタイミングを判断することができる。また、給紙ローラ13の駆動停止後にシートSのループの減少が始まるので、給紙ローラ13の駆動停止時を上記ループが減少を開始するタイミングとすることができる。一方、突出させた可動凸部15cを突出しない位置に戻すタイミングについては、例えば、上記可動凸部15cを上記ガイド板15aから突出させた時点からの時間計測で一定時間が経過したとき、上記シートSの後端が給紙ローラ13から離脱したことをセンサで検出したとき、あるいは、次のシートSの先端が上記ガイド部材15に進入することをセンサで検出したときなどとすることができる。
以上の説明においては、シート搬送装置を画像形成装置における給紙部10に用いた例を示したが、シート搬送装置を画像読取装置に用いることもできる。
図8に画像読取装置100のシート搬送装置を示す。このシート搬送装置において、ピックアップローラ101が回転すると、原稿台上の一番上のシート(原稿)Sが給紙ローラ102と分離ローラ103との間に送られる。
この分離ローラ103の回転軸には、図示していないトルクリミッタが設けられている。このトルクリミッタにより、給紙ローラ102と分離ローラ103との間に二枚以上のシートSが送り込まれても、シート同士の摩擦力は上記トルクリミッタの回転制限力を下回るため、分離ローラ103は回転せず、上記給紙ローラ102に接しているシートだけが給紙ローラ102によって搬送されていくことになる。
そして、シートSにループが形成される上記給紙ローラ102と搬送ローラ対105との間のシート搬送路104にガイド部材15が設けられている。このガイド部材15におけるガイド板15aは、水平に位置する水平ガイド部分と、この水平ガイド部分よりもシート搬送方向下流側に配置し、下り傾斜状に設けられた下りガイド部とから成る。上記ガイド板15aの上記下りガイド部に凸部15bがシート搬送方向に複数形成されており、各凸部15bは、上記シート搬送路104上でシートSが形成するループの側に突出し、上記シートSの搬送方向に交差する方向に延びて形成されている。そして、上記ガイド部材15は、上記ループを減少させていくシートSに上記凸部15bを接触させるように設けられている。
上記のような原稿読取装置100においても、シートSのループを解消する際に音が発生することになるが、上記のようにシート搬送路104に上記凸部15bを有するガイド部材15を設けたので、上記の画像形成装置と同様、ループ解消時に発生する音を小さくすることができる。
上記原稿読取装置100における他の例のシート搬送装置を図9に示す。この図9に示すシート搬送装置においては、ガイド部材15におけるガイド板15aの水平ガイド部分に可動凸部15cを設けている。この水平ガイド部分に設けられた可動凸部15cは、上記ガイド板15aにおける水平ガイド部分から突出する位置と突出しない位置とに移動可能に設けられる。そして、このようなガイド部材15は、上記可動凸部15cを、上記ループを減少させていくシートSが上記ガイド板15aに当たる前のタイミングで、上記ガイド上15aから突出しない位置に移動させる。
上記のごとく、上記水平ガイド部分に可動凸部15cを設けることで、この水平ガイド部分でもシートSをシート搬送方向に区分して複数の突っ張った部分を形成することができる。そして、上記シートSの先端が上記水平ガイド部分で上記可動凸部15cの箇所を通るときには上記可動凸部15cは上記ガイド板15aから突出しない位置に移動させられていることになるので、上記シートSの先端が上記可動凸部15cに当たるといった事態は回避される。
また、以上説明したガイド部材15における凸部15b及び可動凸部15cを、シートSに生じる振動を減衰するゴムなどの振動減衰材料を用いて形成することが好ましい。このように、凸部15b及び可動凸部15cに振動減衰材料を用いると、凸部15b及び可動凸部15cによりシート搬送方向に区分されたシートの突っ張った部分の振動の減衰を一層速めてループ解消音を更に小さくすることができる。なお、ガイド部材15自体を振動減衰材料で構成することにより凸部15bが振動減衰材料から成るようにすることもできる。また、可動凸部15cを用いる場合において、ガイド部材15を振動減衰材料で構成せずに、可動凸部15cだけを振動減衰材料を用いて形成することもできる。
1 装置本体
10 給紙部
12 ピックアップローラ
13 給紙ローラ
14 分離ローラ
15 ガイド部材
15a ガイド板
15b 凸部
15c 可動凸部
20 シート搬送路
21 搬送ローラ対
22 レジストローラ対
30 画像形成部
40 定着部
50 排紙部
100 画像読取装置
102 給紙ローラ
103 分離ローラ
104 シート搬送路
105 搬送ローラ対

Claims (7)

  1. トルクリミッタの回転制限力が付与されるローラを有した第1ローラ対と、
    上記第1ローラ対よりもシートの搬送方向の下流側に配置された第2ローラ対と、
    上記第1ローラ対と第2ローラ対との間のシート搬送路上で上記シートが形成するループの側に突出し上記シートの搬送方向に交差する方向に延びる凸部を上記シートの搬送方向に複数有しており、上記ループを減少させていくシートに上記凸部を接触させるように設けられたガイド部材と、
    を備えたことを特徴とするシート搬送装置。
  2. 請求項1に記載のシート搬送装置において、上記ガイド部材を構成するガイド板を折り曲げて折曲部を形成し、この折曲部を上記凸部としたことを特徴とするシート搬送装置。
  3. 請求項1に記載のシート搬送装置において、上記ガイド部材を複数のガイド板により構成し、上記ガイド板の縁を上記凸部としたことを特徴とするシート搬送装置。
  4. 請求項1に記載のシート搬送装置において、上記凸部を上記ガイド部材を構成するガイド板から突出する位置と突出しない位置とに移動可能に設け、上記ループを減少させていくシートが上記ガイド板に当たる前のタイミングで上記凸部を上記ガイド板から突出する位置に移動させることを特徴とするシート搬送装置。
  5. 請求項1〜請求項4の何れか1項に記載のシート搬送装置において、上記凸部は、上記シートの振動を減衰する材料から成ることを特徴とするシート搬送装置。
  6. 請求項1〜請求項5の何れか1項に記載のシート搬送装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
  7. 請求項1〜請求項5の何れか1項に記載のシート搬送装置を備えていることを特徴とする画像読取装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015086047A (ja) * 2013-10-31 2015-05-07 ブラザー工業株式会社 画像形成装置

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