JP3754854B2 - シート反転装置とこの装置を備えた画像形成装置 - Google Patents

シート反転装置とこの装置を備えた画像形成装置 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シートの搬送途中においてシートの搬送方向を逆送させて変える(スイッチバック式に変える)シート反転装置と、このシート反転装置を備えた複写機、ファクシミリ、プリンタ、及びこれらの複合機等の画像形成装置とに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば、複写機の本体に備えられたシート反転装置は、一般にフラッパと呼ばれている回動体をソレノイドによって、回動して、シートの搬送方向を切り替えていた。そして、その回動体の先端に弾性部材が設けられている。
【0003】
なお、 シートには、 普通紙、 普通紙の代用品である厚みの薄い樹脂製のシート、葉書、 ボール紙、 封書、 プラスチック製の薄板等がある。
【0004】
図8は第1の従来例の回動体を示した図である。回動体100の案内片部材(搬送路切替体)101に例えばマイラー(商品名)等の弾性部材が設けられている。シート部材は、図中B方向から進入し、反転ローラ104が正逆転することと、案内部材101が搬送路に当接し、弁の役割を果たすことで、図中C方向へ案内される。ところが、図9に示すように、シート材Pの反転時においてシートの状態(カールの度合、コシの強弱、紙質)によっては、案内部材101の先端部101aにシートの先端が当接し、シートの先端が折れ曲がったり、最悪の場合はシートが搬送路に詰まったりするおそれがあった。
【0005】
第2の従来例の回動体は、実公平6−38838に開示されている。図10はその回動体の特徴部分を示した図であり、第1の従来例の回動対の弾性案内部材101の先端部をガイド板103に設けられた孔部105により外側に出る。この構成によれば、シートの逆送時におけるシートの先端と案内部材101の先端との当接を防止することができる。
【0006】
第3の従来例の回動体が特開昭59−118482に開示されている。図11はその回動体の特徴部分を示した図である。ガイド部112,113の間を通過してきたシートは、図中矢印aに示す方向に搬送された後、不図示の反転ローラによって矢印b方向に搬送される。ガイド部112の上部には、ガイド部110及びそのガイド部110に取り付けられた弾性案内片111が設けられている。案内片111は、凸部111aと凹部111bのくし歯形状を有しており、案内片凸部111aの先端部は、ガイド部112と113で形成された搬送路をふさいでおり、かつガイド部113の矢印bに沿った面よりも一段低い位置に配置されている。このような構成にすることで、矢印a方向にシートが搬送されてきたとき、シートは111aを容易に押し除けて出る。また、矢印b方向にシートが搬送されるとき、ガイド部112と113との間への搬送路にシートが入り込むのを阻止し、かつ111aの先端にシートの先端がひっかかることも防止されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来例にはそれぞれ以下のような問題点があった。
【0008】
先ず、図10で示した例において、弾性案内部材101が仮に長手方向全域にわたって均一な形状(例えば長方形)であると、孔部105も案内片101の長手方向にわたって1つの長孔にしなければならない。すると、シートのカール状態によっては搬送されてきたシートの先端が孔部105にひっかかったり、あるいはガイド部110から外に飛び出したりするおそれがある。これを防ぐため、図12に示すような構成が考えられる。
【0009】
案内部材101は凸部101bと凹部101aで櫛歯状に形成され、凸部101bの対向面のガイド板103には対応するような孔106が形成されていて、凸部101bの先端が入り込んでいる。
【0010】
このように長手方向に分割した孔106とすることで、B方向からシートPが進入してきたときでも、シートが外に飛び出すようなことが無い。
【0011】
また、搬送路の切り替えを行うために、特にひっかかり易いシートPの端部(例えば図12でいえばA4サイズやB5サイズの用紙の端部)が孔106からはずれる配置(案内片101の凹部101aにシート端部が通る配置)となっている。しかしながら、図12に示す構成のような配置であっても、何らかの原因によるシートの斜行や、シートのカール状況によっては、シートが案内部材101の凹部101aや孔部101bに引掛かることがあり、充分な性能を有するものではなかった。また、図11で示した例においても案内片111の凹部111bは、ガイド113からの段差部からある程度の離れた距離を有しているため、カールしたシートの先端がひっかかり易いという上記と同様な問題を有していた。
【0012】
また弾性案内片がくし歯状の形状であるため、 剛性が低下して変形し易く、凸部111aが段差部より浮き上がることで、シートのひっかかりを起こす可能性も高かった。
【0013】
そこで、本発明は、搬送路切替体である弾性を有する案内部材の先端と、搬送方向を切り替えるため逆送されたシートの先端との当接を回避して、シート詰まりの発生を防止し、安定したシート搬送を行えるシート反転装置と、このシート反転装置を備えた画像形成装置とを提供することを目的とする。
【0027】
【課題を解決するための手段】
本発明のシート反転装置は、シートを搬送するシート搬送路と、前記シート搬送路を搬送されてきた前記シートを逆送する1対の回転体と、前記シート搬送路から分岐され、前記1対の回転体から逆送される前記シートを対向する1対のガイドによって導くシート反転搬送路と、前記シート搬送路と前記シート反転搬送路との分岐部において先端側を傾動可能にして前記シート反転搬送路の1対のガイドの一方に取り付けられ、前記シート搬送路から前記1対の回転体へのシートの搬送を前記先端側がシートに押し除けられて許容し、前記1対の回転体から逆送されるシートの前記シート搬送路への進入を阻止して前記シート反転搬送路への進入を許容する弾性を有する逆送防止部材と、を備え、前記1対の回転体の共通接線の方向が、前記シート反転搬送路の前記逆送防止部材が取り付けられている前記一方のガイドに対向する他方のガイドに向くように、前記1対の回転体を配設し、前記逆送防止部材の先端が、前記共通接線に対して、前記シート反転搬送路の前記他方のガイドとは反対側に位置するように、前記逆送防止部材を配設した、ことを特徴としている。
【0028】
上記シート反転装置は、シート搬送路を搬送されてきたシートが、逆送防止片を押し除けて分岐部を通過すると、逆送防止部材が弾性によって復元し、元の状態に戻り、分基部におけるシート搬送路を閉じる。
【0029】
その後、シート反転装置は、1対の回転体を回転させて、シートを逆送させる。このとき、1対の回転体の共通接線がシート反転搬送路の方に向いているため、1対の回転体は、シートを逆送させながら、シート反転搬送路へ案内させる。
【0030】
このため、シート反転装置は、1対の回転体によって、逆送防止片の先端に逆送されるシートの先端(シート搬送路を搬送されてきたときの後端)を当接させることなく、シートをスイッチバック式に、シート反転搬送路へ案内して、シート詰まりを防止する。
【0031】
本発明の画像形成装置は、シートに画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段によって画像が形成されたシートを反転搬送する上記のシート反転装置と、を備えたことを特徴としている。
【0032】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図1乃至図7に基づいて説明する。
【0033】
図1において、画像形成装置である複写機1は、1枚のシートの表裏両面に複写可能な両面複写機である。
【0034】
先ず、簡単に、シートに画像を形成する動作を説明する。複写機1は、複数のシートを積載するカセット15,16を備えており、これらのカセット15,16内にそれぞれ積載収納されている異なるサイズのシートSは選択的に転写部へ給送されるようになっている。カセット15,16内に積載収納されているシートは、矢印方向に回転する繰り出しローラ17,18によって最上位のシートから順次繰り出される。繰り出しローラ17,18によって繰り出されたシートSは、矢印方向に回転する分離ローラ対20,21によって1枚ずつ分離されて回転停止中の第2レジストローラ対22、レジストローラ対23へ給送される。分離ローラ対20,21によって給送されたシートSは、先端が第2レジストローラ対22のニップに突き当たると、所定のループを形成して斜行状態が矯正される。
【0035】
斜行状態が矯正されたシートSは、矢印方向に回転する感光ドラム4上のトナー像との位置を合わせるタイミングをとって矢印方向に回転を開始するレジストローラ対23によって感光ドラム4と転写帯電器12との間の転写部へ送られる。ここで転写帯電器12によって感光ドラム4上のトナー像がシート面上に転写される。感光ドラム4、転写帯電器12、現像器14等は、シートに画像を形成する画像形成手段2を構成している。
【0036】
なお、本複写機においては、プラテンガラス5上にセットした不図示の原稿の画像が、照明ランプ6と反射ミラー7,8とズームレンズ9と等からなる光学系によって、CCD10に読み取られ、所望の画像処理を経て、レーザースキャナーによって矢印方向に回転している感光ドラム4上にレーザー光が照射される。
【0037】
これによって感光ドラム4上に形成された静電潜像は、現像器14から供給されるトナーによって顕画化され、トナー像となる。転写部においてトナー像の転写を終えたシートSは、搬送ベルト13によって定着装置24へ送られる。トナー像は定着装置24によってシート面に定着される。トナー像の定着処理を終えたシートSは、片面複写で表面排出シートモードの場合、シート排出内ローラ25によってシート排出外ローラ対27へ送られ、同シート排出外ローラ対27によって画像面が上に向いた状態で機外の排出シートトレイ40上へ排出される。この時、分岐部に設置されているフラッパ26は図2における点線で示した26aの位置に切り替えられている。
【0038】
本実施の形態では3ビントレイのそれぞれに表面排出シート、裏面排出シート及び両面排出シートが排出可能であるが、本発明の特徴は、3ビントレイ40,41,42への裏面排出シートと両面トレイ50へのシートの搬送時の反転方法であり、反転位置として3個所を使用しており、これらの具体的なシートの流れを反転部の詳細図である図2に基づいて説明する。正逆転可能な逆送手段として第1反転ローラ59と第2反転ローラ60の2つのローラ対がシート搬送路80に設けられている。それぞれローラ対は別々のステッピングモータで制御されている。さらに、シート搬送路80には、シート検知用及び制御用のセンサとして定着排出シートセンサ62が設けられている。なお、シート搬送路80とは、画像形成手段2から送られてきたシートを、定着排出シートセンサ62、第1反転ローラ59を経て、第2反転ローラ60まで案内する搬送路のことをいう。排出部は、通常の第1の排出路64と、第1反転ローラ59と第2反転ローラ60の間に設けられた第2の排出路65と、排出口として3ビントレイ40,41,42と、それら排出路へ導くための搬送路切替体32、33の回動体としてのフラッパ26,31と等で構成されている。
【0039】
トレイ40へのシートの裏面排出について説明する(反転位置はAである)。あらかじめ、シートサイズが分かっているシートをトレイ40へ裏面排出させる信号が入ってきた場合、定着排出シートセンサ62がシートの先端を検知しても、回動体であるフラッパ26は実線の位置(26b)のままの状態になっている。このため、フラッパ26に設けられた案内片取付部材29に接着されている弾性を有する案内部材であるPET(ポリエチレンテレフタレート)シート29aの先端29a’は、シート搬送路80の内壁80aに圧接されている。そして、一定時間後に、第1反転ローラ59と第2反転ローラ60を駆動する各々のステッピングモータを正転方向へ駆動し、シートを下流側へ搬送する。このとき、シートは案内部材であるPETシート29aの先端29a’を押し除けてPETシート29aを通過する。定着排出シートセンサ62がシートの後端を検知してから一定時間後に、第1反転ローラ59、第2反転ローラ60を逆転させ、シートを上流側へ逆送する。ここでいう一定時間後とは、Ta=[(距離La)/搬送スピード]である(Laは図2を参照)。これにより、シートは反転位置Aで反転する。このとき、フラッパ26には弁の働きとなるPETシート29aが設けられているため、シートは、PETシート29aの案内によって、P方向へ搬送され、トレイ40へ裏面排出される。
【0040】
次に、トレイ41,42への裏面排出反転位置である反転位置Bに関しても同様に、定着排出シートセンサ62がシートの先端を検知しても、回転体であるフラッパ31は実線で示す位置のままの状態になっている。このためフラッパ31に接着されている案内部材であるPETシート31aの先端31a’はシート搬送路80の内壁80aに圧接されている。そして、一定時間後に、第1反転ローラ59と第2反転ローラ60を駆動する各々のステッピングモータを正転方向へ駆動し、シートを下流側へ搬送する。このとき、シートはPETシート31aの先端31a’を押し除けてPETシート31aを通過する。定着排出シートセンサ62がシートの後端を検知してから一定時間後に、第1反転ローラ59、第2反転ローラ60を逆転させ、シートを上流側へ逆送する。ここでいう一定時間後とは、Tb=[(距離Lb)/搬送スピード]である(Lbは図2を参照)。これにより、シートは反転位置Bで反転する。このとき、フラッパ31にはPETシート31aが設けられているため、シートは、PETシート31aの案内によって、Q方向へ搬送され、トレイ41,42へ裏面排出される。両面プリントの信号が入った場合も上記と同様の考え方である。一定時間後Tc=[(距離Lc)/搬送スピード]に第2反転ローラ60を逆転させる(Lcは図2を参照)。これによりシートは反転位置Cで反転する。この時、両面トレイ50の上ガイド51の一端にはPETシート51aが設けられているため、シートはR方向へ搬送されて両面トレイ50へ送り込まれる。
【0041】
以上の説明で、回動体であるフラッパ26,31と、フラッパ26,31に設けられた案内部材であるPETシート29a,31aは、搬送路切替体32,33を構成しており、搬送路切替体32は、シート搬送路80とシート反転搬送路である第1の排出路64との分岐部81に回転可能に設けられ、搬送路切替体33は、シート搬送路80とシート反転搬送路である第2の排出路65との分岐部82に回転可能に設けられている。
【0042】
このような搬送路切替体32, 33は、フラッパ26, 31の形状寸法の精度や取付位置精度が多少悪くても弾性を有するPETシート29a, 31aが、その精度不足を許容するため、搬送路80の分離を確実に行える利点がある。
【0043】
また、PETシート29a, 31aは適度にたわみむように搬送路80の内壁に圧接されているため、PETシート29a,31aの長手方向の形状についても長手方向全域にわたって圧接しうる形状であれば、全くの均一形状でなくてもよい。
【0044】
本実施形態の特徴である弾性を有する案内部材(案内片)であるPETシートは3個所の反転位置A、B、Cで使用されている。3個所の固定方法及び使用方法について具体的に述べる。
【0045】
はじめに,反転位置A近傍を図2、図3及び斜視図である図4に基づいて説明する。PETシート29aは、ローラ25からローラ59にかけて、搬送路80の一部を形成するガイド66の湾曲した湾曲部66aの中腹部に設けられた凹部66bに当接するように設けられている。なお、湾曲部66aは、搬送路80内に突出する方向に湾曲している。反転位置Aは、シート搬送路80が水平パスから垂直パスヘ移り変わるガイド66の湾曲部66aの終端近傍にある。本実施形態では、湾曲部66aと凹部66bそれぞれが干渉回避部材となっており、これら2つで干渉回避手段を構成している。
【0046】
シートの動きを具体的に説明すると、シートは、フラッパ26とガイド66のガイド間の隙間と長手方向一様な形状をしたPETシート29aと第1反転ローラ59とに拘束されているが、シートの後端(すなわち反転後のシートの先端)がPETシート29aの先端29a’を抜けた瞬間にシートの剛性により一気に解放されて、第1反転ローラ59の接線方向Sを向く。ガイド66の湾曲部66aの終端付近の接線方向もほぼ同様の方向を向いているので、PETシート29aの先端29a’は、第1反転ローラ59の接線方向から見て、ガイド板66の湾曲部66aに隠れる格好(接線Sに対し、反転搬送路とは反対側)になり、反転時にシートの先端がPETシート29aの先端29a’に引っ掛かることを防止できる。
【0047】
また、本実施の形態においては、PETシート29aの先端29a’を、湾曲部66a内に設けた凹部66bに当接させて、さらに逃す構成にすることで、PETシート29aの先端29a’とシートの先端の引っかかりをより確実に防ぐことができる。さらに、長手方向に渡ってほぼ一様な形状を有したPETシート29aを用いることができるため、従来のくし歯形状の案内片で発生していた、くし歯の凸部の変形や凹部によるシート材の引っかかりも発生することがない。
【0048】
また、図12に示したような、案内片101の先端を出す孔106も存在しないため、孔106にシートがひっかかることもない。但し、図5のように、ガイド66の一部にシート検出センサ用の孔66cが形成されていても、シートの搬送方向端部以外に配置され、且つセンサに用いる程度の大きさであり、シートに影響のない範囲であれば、本実施の形態の利点は、損なわれない。本実施の形態においては、湾曲部66aと凹部66bとの組合せについて述べたが、勿論各々単独で用いたとしても、十分な利点を得ることができる。
【0049】
次に、図2の反転位置B近傍を図6に基づいて説明する。反転位置Bの特徴は、回動体であるフラッパ31に設けられた案内部材であるPETシート31aの先端31a’の対向側のガイド51の下流側直後の部分に両方向の搬送性を妨げないように干渉回避手段である表面が滑らかな突部51bを設けたことである。
【0050】
PETシート31aの先端31a’は、突部51bよりもシート搬送方向上流側に当接している。なお、図6(b)で示すように、突部51bの傾斜角αは、約30度であるのが好ましい。このようにすると、PETシート31aの先端31a’がシート反転搬送方向に対して隠れ、反転時のカールシートに対する当接回避も向上する。ガイド板に孔が空いているわけではないのでシートの先端が引っかかることもない。また突部51bとPETシート31aの先端31a’との高さの差Xを大きくすれば、より当接回避を確実に行える(図6a)。なお、突部51bに限らずPETシート31aの先端31a’の対向部に干渉回避部手段である凹部51cを形成してもよい(図6b)。この場合、シートが、PETシート31aの先端31a’の上を通過していくため、図6(a)に示す実施の形態と同様な効果が得られる。このように、PETシート31aの先端31a’と対向ガイド板の下流側の部分に滑らかな段差を設けることでカールシート等の搬送性の向上に効果を発揮することができる。
【0051】
なお、突起部51bは所定の高さ以上あれば、必ずしも長手方向にわたって一様な高さでなくてもよい。例えば、特にカールが大きくなり易い長手領域部分の高さを特に高くする構成等が考えられる。凹部51cについても、同様な理由で、所定の深さ以上であれば、必ずしも長手方向にわたって一様な深さでなくてもよい。
【0052】
最後に、図2の反転位置Cを図7に基づいて説明する。シート搬送路80を搬送されてきたシートが、弾性を有する逆送防止部材であるPETシート51aの先端51a’を押し除けて分岐部51dを通過すると、PETシート51aが弾性よって復元し、元の状態に戻り、分岐部51dにおけるシート搬送路80を閉じる。その後、回動体である1対の第2反転ローラ60が逆回転して、シートを逆送させる。このとき、1対の第2反転ローラ対60の共通接線(ローラ対のニップ部における接線)Hが両面トレイ50へのシート反転搬送路83の方に向いているため、第2反転ローラ60は、シートを逆送させながら、シート反転搬送路83へ案内させる。
【0053】
従って、反転ローラ対60の共通接線Hがシート反転搬送路83の方向に向いている。このため、PETシート51aの先端51a’は、共通接線Hに対して、シート反転搬送路83とは反対側に位置しており、逆送されるシートの先端(シート搬送路を搬送されてきたときの後端)との当接を防ぎ、シートをスイッチバック式に、シート反転搬送路83へ案内して、シート詰まりを防止することができる。また、本実施の形態のように、逆送防止部材51aと組み合わせることで、シートのカールが大きくてもより確実にシート反転搬送路83へと案内できる。
【0054】
なお、本構成を先の実施の形態で述べた、ガイド湾曲部66a、凹部66b、突部51b、凹部51cといった干渉回避手段と組み合わせることで、より高いシート詰まり防止効果を得ることができる。
【0058】
【発明の効果】
本発明のシート反転装置は、1対の回転体の共通接線の方向が、シート反転搬送路の逆送防止部材が取り付けられている一方のガイドに対向する他方のガイドに向くように、1対の回転体を配設してあるので、1対の回転体が、シートを逆送させながら、シート反転搬送路の上記他方のガイドへ案内させて、逆送防止部材の先端に逆送されるシートの先端を当接させることなく、シート反転搬送路へ案内して、シート詰まり、シートの損傷等を防止することができる。さらに、シート反転装置の構造を小型化、簡略化することができる。
【0059】
本発明の画像形成装置は、上記のシート反転装置を備えているため、画像が形成されたシートを確実に本体外部に確実に排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】シート反転装置を備えた画像形成装置である複写機の概略正面断面図である。
【図2】シート反転装置の概略正面断面図である。
【図3】図2における反転位置A近傍の拡大図である。
【図4】図2における反転位置Aにおける、シートを反転排出する部分の斜視図である。
【図5】図2における反転位置Aにおける、シートを反転排出する部分の他の形態の斜視図である。
【図6】(a) 図2における反転位置Bにおける、シートを反転排出する部分の詳細図である。
(b) 図2における突部51bの拡大図である。
(c) 図2における反転位置Bにおける、シートを反転排出する部分の他の実施形態の詳細図である。
【図7】図2における反転位置Cにおける、シートを反転排出する部分の詳細図である。
【図8】従来のシート反転装置の要部のみを示した概略正面断面図である。
【図9】従来のシート反転装置の要部のみを示した概略正面断面図である。
【図10】他の従来のシート反転装置の要部を表した図である。
【図11】他の従来のシート反転装置の要部を表した図である。
【図12】図10に示す他の従来のシート反転装置の改良した部分の斜視図である。
【符号の説明】
A 反転位置
B 反転位置
C 反転位置
1 複写機(画像形成装置)
2 画像形成手段
4 感光ドラム
15 カセット
16 カセット
25 排出シート内ローラ
26 フラッパ(回転体)
26a フラッパが切り替わった位置
26b フラッパが切り替わった位置
27 排出シート外ローラ対
29 フラッパ(回動体)
29a PETシート(案内部材、 逆送防止部材)
39a’PETシートの先端(案内部材の傾動先端)
31 フラッパ(回動体)
31a PETシート(案内部材、 逆送防止部材)
31a’PETシートの先端(案内部材の傾動先端)
32 搬送路切替体
33 搬送路切替体
40 排出シートトレイ
41 排出シートトレイ
42 排出シートトレイ
50 両面トレイ
51 上ガイド
51a PETシート(案内片)
51a’PETシートの先端
51b 突部(干渉回避手段)
51c 凹部(干渉回避手段)
51d 分岐部
59 第1反転ローラ(逆送手段)
60 第2反転ローラ(逆送手段)
62 定着排出シートセンサ
64 第1の排出路(シート反転搬送路)
65 第2の排出路(シート反転搬送路)
66 ガイド
66a 湾曲部(干渉回避手段)
66b 凹部(干渉回避手段)
66c シート検出センサ用の孔
67 逆送防止片
80 シート搬送路
80a シート搬送路の内壁
81 分岐部
82 分岐部
83 シート反転搬送路

Claims (2)

  1. シートを搬送するシート搬送路と、
    前記シート搬送路を搬送されてきた前記シートを逆送する1対の回転体と、
    前記シート搬送路から分岐され、前記1対の回転体から逆送される前記シートを対向する1対のガイドによって導くシート反転搬送路と、
    前記シート搬送路と前記シート反転搬送路との分岐部において先端側を傾動可能にして前記シート反転搬送路の1対のガイドの一方に取り付けられ、前記シート搬送路から前記1対の回転体へのシートの搬送を前記先端側がシートに押し除けられて許容し、前記1対の回転体から逆送されるシートの前記シート搬送路への進入を阻止して前記シート反転搬送路への進入を許容する弾性を有する逆送防止部材と、を備え、
    前記1対の回転体の共通接線の方向が、前記シート反転搬送路の前記逆送防止部材が取り付けられている前記一方のガイドに対向する他方のガイドに向くように、前記1対の回転体を配設し、
    前記逆送防止部材の先端が、前記共通接線に対して、前記シート反転搬送路の前記他方のガイドとは反対側に位置するように、前記逆送防止部材を配設した、
    ことを特徴とするシート反転装置。
  2. シートに画像を形成する画像形成手段と、
    前記画像形成手段によって画像が形成されたシートを反転搬送する請求項1に記載のシート反転装置と、
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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