JP4131324B2 - シート搬送装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真方式や静電記録方式を適用したプリンターや複写機等の画像形成装置に用いられるシート搬送装置及びこれを用いた画像形成装置に関し特に片面に画像が形成されたシートの搬送方向を反転させることによって、当該シートの両面に画像を形成するために好適に使用されるシート搬送装置及びこれを用いた画像形成装置に関するものである。
【0002】
【特許文献1】
特開2000−72307号公報
【特許文献2】
特開2001−158566号公報
【特許文献3】
特開2002−87636号公報
【0003】
【従来の技術】
従来、上記電子写真方式や静電記録方式を適用したプリンターや複写機等の画像形成装置では、感光体ドラムからトナー像が転写された用紙を、定着器によって定着処理し、用紙の片面に画像を形成した後、当該用紙を排出ロールによってそのまま外部の排出トレイ上に排出せず、片面に画像が形成された用紙の後端部を、排出ロールによってニップしている間に、前記排出ロールを逆転させて、用紙を両面用の用紙反転路へ導入し、当該両面用の用紙反転路を介して、用紙を再度感光体ドラムの画像形成部に搬送することにより、用紙の両面に画像を形成可能とする、所謂スイッチバック方式のシート搬送装置が知られている。
【0004】
上記スイッチバック方式のシート搬送装置を用いた画像形成装置としては、例えば、特開2000−72307号公報、特開2001−158566号公報、特開2002−87636号公報等に開示されているものがある。
【0005】
また、上記画像形成装置には、用紙の紙詰まりを検知する用紙センサーが、感光体ドラムへ用紙を搬送するレジストロールの上流側や、定着器の出口近傍、あるいは両面用の用紙反転路の導入部近傍に設けられた搬送ロールの下流側近傍などに配設されている。そして、上記画像形成装置では、当該画像形成装置の内部で紙詰まりが発生しことを検知すると、用紙センサーで用紙を検知している場合には、装置を停止させるか、用紙センサーで用紙を検知していない場合には、用紙搬送路の内部に残った用紙を外部に排出するか、又は用紙センサーで検知できるようにするため、排出ロールや両面用の用紙搬送路内の搬送ロールなどを、所定の搬送方向に回転駆動するように構成されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記従来の画像形成装置の場合には、図10に示すように、用紙100が排出ロール101と両面用の用紙反転路102内の搬送ロール103との両方に挟持された状態で装置が停止し、再起動をかける際に、次のような問題点が生じる。つまり、用紙センサー104が残紙を検出しない場合は、排出ロール101を用紙100の排出方向に駆動するとともに、両面用の用紙反転路102内の搬送ロール103を、用紙反転方向に駆動することによって、残紙100を用紙センサー104によって検出可能とするか、あるいは用紙100を機外に排出するように構成されている。
【0007】
ところが、上記排出ロール101と用紙反転路102内の搬送ロール103は互いに回転方向が逆方向に設定されているため、上述したケースでは、用紙100の引っ張り合いが発生してしまい、用紙100にダメージを与えたり、排出ロール101や搬送ロール103を駆動するモータが過負荷によって脱調するという問題点が生じる虞れを有していた。
【0008】
更に説明すると、従来から使用されている用紙センサー104としては、図11に示すように、アクチュエータ105は、用紙100が用紙反転路102に進入してくると、時計周り方向に回動して、検知部106の光路を開放するように構成したものが挙げられる。一方、上記アクチュエータ105は、反時計周り方向に図示しないスプリングにて付勢されており、用紙100の後端が通過すると反時計周り方向に回動して、ストッパーにより待機位置で停止して検知部106の光路を遮断する。また、用紙100が逆走して用紙後端がアクチュエータ105に衝突すると、アクチュエータ105は、待機位置より反時計周り方向にはストッパーにより回動しないため、図11に示すように、用紙100の端部にダメージを与えることになる。
【0009】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、紙詰まり時などに、互いに用紙の搬送方向が異なる搬送ロール間に用紙が挟まれた場合であっても、用紙にダメージを与えたり搬送ロールを駆動するモータに脱調等が発生するのを防止可能な画像形成装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項1に記載された発明は、シートの搬送経路に沿って配設され、互いに競合する方向に回転駆動される少なくとも2組の搬送ロールを有するシート搬送装置において、少なくとも装置の起動時に、前記競合する方向に回転駆動される搬送ロールのうち、いずれか一方の搬送ロールを他方の搬送ロールに少なくとも一定時間だけ順動させるように制御する制御部を備えたことを特徴とするシート搬送装置である。
【0011】
また、請求項2に記載された発明は、少なくとも一つのシート検知部と、前記競合する方向に回転駆動される少なくとも2組の搬送ロールを有するシート搬送装置において、少なくとも装置の起動時に、前記シート検知部の出力に応じて、いずれか一方の搬送ロールを他方の搬送ロールに少なくとも一定時間だけ順動させるように制御する制御部を備えたことを特徴とする請求項1記載のシート搬送装置である。
【0012】
さらに、請求項3に記載された発明は、シートを排出する排出ロールを備えたシート排出部と、前記排出ロールとシートの搬送方向が逆方向に設定された搬送ロールを備えたシート反転路とを有し、前記排出ロールによってシートの後端部を挟持している間に、当該排出ロールの搬送方向を反転させて、前記シート反転路に設けられた搬送ロールへとシートを搬送するシート搬送装置において、少なくとも装置の起動時に、前記シート反転路内の搬送ロールを、前記排出ロールに対して一定時間だけ順動させるように制御する制御部を備えたことを特徴とするシート搬送装置である。
【0013】
又、請求項4に記載された発明は、前記シート検知部は、前記シートの搬送方向に拘わらずシートを検知することが可能に構成され、当該シート検知部は、少なくとも前記順動させる搬送ロールのシート搬送方向上流側に設けられていることを特徴とする請求項2に記載のシート搬送装置である。
【0014】
更に、請求項5に記載された発明は、前記シート検知部は、シート搬送方向に対して略直交する方向に移動するシート当接部材を備えたことを特徴とする請求項4記載のシート搬送装置である。
【0015】
また、請求項6に記載された発明は、前記シート検知部は、前記シートの進行方向に拘わらずシートを案内するガイド部を有するシート当接部材を備えており、当該シート検知部は、少なくとも前記順動させる搬送ロールのシート搬送方向上流側に設けられていることを特徴とする請求項2に記載のシート搬送装置である。
【0016】
さらに、請求項7に記載された発明は、前記請求項1乃至6のいずれかに記載されたシート搬送装置を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0018】
実施の形態1
図1はこの発明の実施の形態1に係るシート搬送装置を適用した画像形成装置としてのレーザープリンターを示すものである。
【0019】
図1において、1は本体装置としてのレーザープリンターを示すものであり、このプリンター1の内部には、外部から入力される画像情報に対して所定の画像処理を施す画像処理部2と、当該画像処理部2によって所定の画像処理が施された画像情報に基づいて画像を出力する画像出力部3とが配設されている。上記プリンター1内の画像処理部2には、図示しないパーソナルコンピュータ等のホストコンピュータ、あるいは電話回線やLAN等の通信回線を介して送られてくる画像情報や、図示しない画像読取装置によって読み取られた画像情報などが入力されるようになっている。
【0020】
上記プリンター1内の画像出力部3には、画像処理部2によって所定の画像処理が施された画像情報に基づいて画像露光を行なうROS4(Raster Output Scanner)が配置されており、このROS4では、画像情報に応じてレーザー光LBによる画像露光が行なわれる。
【0021】
上記ROS4では、図1に示すように、図示しない半導体レーザーからレーザー光LBが画像情報の階調データに応じて出射される。この半導体レーザーから出射されたレーザー光LBは、図示しない回転多面鏡によって偏向走査され、図示しない反射ミラーを介して静電潜像担持体としての感光体ドラム5上に走査される。
【0022】
上記ROS4によってレーザー光LBが走査露光される感光体ドラム5としては、例えば、有機系の光導電性物質(OPC)を用いた感光体が用いられ、当該感光体ドラム5は、図示しない駆動手段によって矢印方向に沿って所定の速度で回転駆動されるようになっている。この感光体ドラム5の表面は、予め帯電手段としての帯電ロール6によって所定の電位に帯電された後、画像情報に応じてレーザー光LBが走査露光されることによって静電潜像が形成される。上記感光体ドラム5上に形成された静電潜像は、現像装置7の現像剤担持体としての現像ロール8によって現像され、トナー像となる。
【0023】
上記感光体ドラム5上に形成されたトナー像は、当該感光体ドラム5に接触するように配置された転写ロール9によってシートとしての転写用紙10上に転写されるとともに、このトナー像が転写された転写用紙10は、感光体ドラム5から分離される。上記転写用紙10は、図1に示すように、プリンター本体1の下部に配置された給紙装置11の給紙カセット12から、ナジャーロール13とフィードロール14及びリタードロール15によって1枚ずつ分離されて給紙される。この用紙カセット12から給紙された転写用紙10は、搬送ロール16及び用紙搬送路16aを介して、レジストロール17によって感光体ドラム5の転写位置まで搬送される。なお、図示の実施の形態では、プリンター1内の下部に、給紙装置11が2段にわたって予め内蔵されている。
【0024】
また、このプリンター本体1は、図2に示すように、最上段の給紙装置の代わりに図示しない手差しトレイを装着することによって、当該手差しトレイからOHPシートやハガキ等の材質やサイズの異なる転写媒体なども給紙可能となっている。
【0025】
また、上記感光体ドラム5上からトナー像が転写された転写用紙10は、上述したように、感光体ドラム5の表面から分離された後、定着器21へ搬送される上記感光体ドラム5の表面から分離された転写用紙10は、定着器21の加熱ロール22及び加圧ロール23によって熱及び圧力でトナー像が、当該転写用紙10上に定着された後、切り替えレバー24a、24bを介して排出ロール25によってプリンター本体1の上部に設けられた排出トレイ26上に排出されて、画像形成工程が終了する。
【0026】
さらに、上記転写用紙10の両面に画像をプリントする場合には、図1に示すように、片面に画像がプリントされた転写用紙10を、そのまま排出トレイ26上に排出せずに、定着器21の出口に設けられた切り替えレバー24a、24bによって、当該転写用紙10の搬送方向を切り替え、逆転する排出ロール25によって複数の搬送ロール28a、28b、28cを備えた両面印字ユニット29へと導き、転写用紙10の表裏を反転した状態で、再度感光体ドラム5の転写位置へと搬送するように構成されている。
【0027】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム5の表面は、図1に示すように、クリーナーブレード30を備えたクリーニング装置によって、残留トナーや紙粉等が除去され、次の画像形成工程に備えるようになっている。
【0028】
また、上記レーザープリンター1では、感光体ドラム5及びその周囲の画像形成部材が一体的に画像形成ユニット31として形成されており、現像装置7のトナーがなくなった場合や、感光体ドラム5が寿命に達した場合に、画像形成ユニット31全体を新たなものと交換するように構成されている。
【0029】
さらに、上記レーザープリンター1には、用紙を適宜オフセットさせて排出するソーターとして機能する後処理装置52が装着されている。このソーターとして機能する後処理装置52は、片面または両面に画像が形成され、定着器21によって定着処理がなされた転写用紙10を、切り替えレバー24及び排出ロール53によって、後処理装置52の内部に設けられた用紙搬送路54に導入し、当該用紙搬送路54に設けられた搬送ロール55及び排出ロール56によって、オフセットキャッチトレイ57上に排出するように構成されている。
【0030】
ところで、上記の如く構成されるプリンター1では、図1に示すように、用紙搬送方向の最上流に、給紙ロール13〜15が配設されているとともに、当該給紙ロール13〜15の次段に、レジストロール17が配設されており、レジストロール17の手前にレジセンサー61が設けられている。また、上記レジストロール17の次段には、画像形成部、すなわち感光体ドラム5と当接する転写ロール9と、定着器21とが配設されており、当該定着器21の直後には、排出センサー62が配設されている。さらに、用紙搬送方向の最下流には、排出ロール25が配設されている。
【0031】
また、上記排出ロール25は、排出モータ63によって回転駆動されている。この排出ロール25は、両面プリント時に、用紙10の後端を挟持したままの状態で、排出モータ63を逆転することによって回転方向が反転され、用紙10の後端が用紙反転路29aに導入される。用紙反転路29a内には、第1の搬送ロール28a、第2の搬送ロール28b及び第3の搬送ロール28cが配設されており、第1の搬送ロール28aと第2の搬送ロール28bの間であって、第1の搬送ロール28aの近傍に、反転センサー64が配置されている。なお、上記用紙反転路29a内の第1〜第3の搬送ロール28a〜28cは、反転モータ65によって駆動されるように構成されている。また、給紙ロール13〜15、レジストロール17、及び感光体ドラム15等の画像形成部は、図示しないメインモータによって駆動されている。
【0032】
上記プリンター1は、装置の起動時に、用紙10がいずれかのセンサー61、62、64に検知されている状態では、エラーメッセージを表示して、オペレーターに用紙10の除去を促すことができるが、用紙10がいずれのセンサー6162、64にも検知されていない状態では、プリンター1は、残紙があるのか否か判断することができず、残紙があるケースを想定して、印字開始前にモータ63、65等を一定時間だけ駆動して紙送り動作を実行し、残紙がある場合には、当該残紙がいずれかのセンサー61、62、64に検知されるように構成されている。
【0033】
図2は上記反転センサーを示す構成図である。
【0034】
この反転センサー64は、図2に示すように、アクチュエータ66が時計周り方向にのみ回動自在に取り付けられているが、アクチュエータ66の先端部66aは、用紙10の搬送方向及び用紙10の逆送方向にも、円弧状のガイド面が設けられている。そして、上記反転センサー64は、紙詰まりが発生すると、アクチュエータ66が時計周り方向に回動して、センサーの検知部67を遮ることによって、紙詰まりを検知するように構成されている。
【0035】
この反転センサー64は、用紙10の逆送方向にもガイド面66aが設けられているため、用紙10が逆走してアクチュエータ66に衝突しても、用紙10の端部にダメージを与えることがない。
【0036】
また、この実施の形態では、図1に示すように、モータ63、65や図示しないメインモータ等が、制御部としてのCPU68によって所定のタイミングで回転駆動されるようになっている。なお、上記CPU68には、センサー61、62、64からの検知信号が入力されている。
【0037】
以上の構成において、この実施の形態に係るシート搬送装置を適用した画像形成装置では、次のようにして、紙詰まり時などに、互いに用紙の搬送方向が異なる搬送ロール間に用紙が挟まれた場合であっても、用紙にダメージを与えたり、搬送ロールを駆動するモータに脱調等が発生するのを防止することが可能となっている。
【0038】
すなわち、この実施の形態に係るプリンター1は、CPU68に起動状態が指示されると、当該CPU68は、図3に示すように、メインモータの駆動を開始するとともに、帯電ロール6や現像ロール8等に所定のバイアス電圧を印加してプリント動作のための準備を開始する。
【0039】
さらに説明すると、上記CPU68は、図4に示すように、電源スイッチのONやインターロックスイッチのONなどによって起動命令があったことを検知すると(ステップ101)、何れかの用紙センサー61、62、64がON状態となっているか否かを確認する(ステップ102)。そして、CPU68は、何れかの用紙センサー61、62、64がON状態であれば、残紙有りと判断して、「用紙を取り除いてください」というようにメッセージを表示し(ステップ103)、オペレータに残紙除去を促すようになっている。
【0040】
一方、CPU68は、何れの用紙センサー61、62、64もすべてOFF状態であれば、すべての用紙搬送用のモータ63、65を駆動する起動シーケンス(ERASE CYCLE)を開始する(ステップ104)。そして、起動シーケンスを開始した後、何れかの用紙センサー61、62、64がONに変わった場合(ステップ105)には、残紙有りと判断して、起動シーケンスを中止するとともに(ステップ106)、「用紙を取り除いてください」というメッセージを表示し、オペレータに残紙除去を促す(ステップ103)。
【0041】
また、何れかの用紙センサー61、62、64がONに変わらず、起動シーケンスが終了した場合(ステップ107)には、印字の準備が完了して印字可能である旨を上位システムに通知する(ステップ108)。
【0042】
ところで、上記の制御を行う場合であって、用紙10がいずれのセンサー6162、64にも検知されないで滞留しているケースなどについて、具体的に説明する。
【0043】
図5は用紙10の後端が排出センサー62を通過して排出ロール25にニップされた状態で滞留しているケースである。また、図6は用紙10の後端が反転センサー64を通過して用紙10の先端がレジセンサー61の手前で滞留しているケースである。図7は用紙10が排出ロール25と第1 の搬送ロ一ル28aとに挟持され、用紙10の先端が反転センサー64の手前で滞留しているケースである。図8は用紙10がレジセンサー61と排出センサー62の間で滞留しているケースである。
【0044】
ここで間題となるのは、図7のケースである。排出モータ63及び反転モータ65が、用紙排出方向(正転)に回転すると、用紙10の引っ張り含いが生じ、用紙10にダメージを与えてしまうか、或いは排出モータ63及び反転モータ65に過負荷がかかり脱調してしまう。
【0045】
そこで、この実施の形態では、上記のようなケースを想定して、図3に示すように、排出モータ63を正転させ、反転モータ65を逆転させるように構成されている。
【0046】
ところが、ここで間題となるのが図6のケースである。すなわち、反転モータ65を逆転させる逆転量が多いと、用紙10の後端が反転センサー64のアクチュエータ66に衝突し、用紙10にダメージを受けることが考えられる。
【0047】
そこで、この実施の形態では、反転モータ65の逆転量が、反転センサー64の検知位置から第1の搬送ロール28aまでの距離分Lに設定されており、その後は反転モータ65を正転するように構成されている。そうすることで、図7に示すケースにおいて、用紙10の後端は確実に第1の搬送ロール28aを通過するので、用紙10は、排出ロール25のみによって搬送されて機外に排出され、用紙10に引っ張り含いが発生することなく確実に機外に排出することができる
【0048】
なお、起動シーケンス中に残紙有りを検知したら、起動シーケンスを中止するように動作させる場合について説明したが、用紙が機外に排出されるに十分な時間運転し、残紙があった場含でも装置を停止させることなく、残紙を機外に排出するように制御しても良い。
【0049】
このように、上記実施の形態では、互いに競含する方向に回転する搬送ロールがある場合であっても、一方の搬送ロール28aが一定時間他方の搬送ロール25に順動するように構成したので、用紙10にダメージを与えることなく、またモータに過負荷を与えて脱調させるのを防止することができる。
【0050】
また、上記実施の形態によれば、用紙10がいずれのセンサー61、62、64にも検知されずに、装置内に滞留している場含でも、用紙10にダメージを与えることなく、またモータ63、65に過負荷を与えて脱調させることなく、残紙を機外に排出あるいは何れかのセンサー61、62、64に検知させることができる。従って、用紙10の検知部をいたずらに増やすことがないので、装置のコストダウンに寄与することができる。
【0051】
さらに、上記実施の形態によれば、スイッチバック方式の両面印字ユニット29を備えた画像形成装置において、排出ロール25と搬送ロール28aとに用紙10が挟持された状態で、起動された場合でも、用紙10にダメージを与えることなく、またモータ63、65に過負荷を与えて脱調させることなく、残紙を機外に排出あるいはいずれかのセンサー61、62、64に検知させることができる。従って、検知部をいたずらに増やすことがないので、装置のコストダウンに寄与する。
【0052】
また更に、上記実施の形態によれば、用紙10が逆走された場含でも、用紙10を検出することができるので、残紙検知が確実にでき、不用意な紙詰まりを発生させることがない。なお、用紙センサーとしては、例えば、アクチュエータを持たない反射型フォトセンサーなどを含むものである。
【0053】
また、上記実施の形態によれば、図2に示すように、センサー64のアクチュエータ66の先端部66aが、用紙10の搬送方向及び逆方向にも円弧状に形成することにより、少なくとも用紙10にダメージを与えることがないので好適である。
【0054】
さらに、図9に示すように、アクチュエータ66がシート搬送方向と略直交する方向に移動するように構成することで、双方向に検知可能な用紙検出部を安価に構成することができる。
【0055】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、紙詰まり時などに、互いに用紙の搬送方向が異なる搬送ロール間に用紙が挟まれた場合であっても、用紙にダメージを与えたり、搬送ロールを駆動するモータに脱調等が発生するのを防止可能なシート搬送装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1はこの発明の実施の形態1に係るシート搬送装置を適用した画像形成装置としてのプリンターを示す構成図である。
【図2】 図2は用紙センサーを示す構成図である。
【図3】 図3はこの発明の実施の形態1に係るシート搬送装置を適用した画像形成装置としてのプリンターの動作を示すタイミングチャートである。
【図4】 図4はこの発明の実施の形態1に係るシート搬送装置を適用した画像形成装置としてのプリンターの動作を示すフローチャートである。
【図5】 図5はこの発明の実施の形態1に係るシート搬送装置を適用した画像形成装置としてのプリンターの動作を示す構成図である。
【図6】 図6はこの発明の実施の形態1に係るシート搬送装置を適用した画像形成装置としてのプリンターの動作を示す構成図である。
【図7】 図7はこの発明の実施の形態1に係るシート搬送装置を適用した画像形成装置としてのプリンターの動作を示す構成図である。
【図8】 図8はこの発明の実施の形態1に係るシート搬送装置を適用した画像形成装置としてのプリンターの動作を示す構成図である。
【図9】 図9は他の用紙センサーを示す構成図である。
【図10】 図10は従来のシート搬送装置を示す構成図である。
【図11】 図11は従来の用紙センサーを示す構成図である。
【符号の説明】
25:排出ロール、28a:搬送ロール、29a:用紙反転路、63:排出モータ、65:反転モータ、68:CPU(制御部)。
Claims (7)
- シートの搬送経路に沿って配設され、互いに競合する方向に回転駆動される少なくとも2組の搬送ロールを有するシート搬送装置において、少なくとも装置の起動時に、前記競合する方向に回転駆動される搬送ロールのうち、いずれか一方の搬送ロールを他方の搬送ロールに少なくとも一定時間だけ順動させるように制御する制御部を備えたことを特徴とするシート搬送装置。
- 少なくとも一つのシート検知部と、前記競合する方向に回転駆動される少なくとも2組の搬送ロールを有するシート搬送装置において、少なくとも装置の起動時に、前記シート検知部の出力に応じて、いずれか一方の搬送ロールを他方の搬送ロールに少なくとも一定時間だけ順動させるように制御する制御部を備えたことを特徴とする請求項1記載のシート搬送装置。
- シートを排出する排出ロールを備えたシート排出部と、前記排出ロールとシートの搬送方向が逆方向に設定された搬送ロールを備えたシート反転路とを有し、前記排出ロールによってシートの後端部を挟持している間に、当該排出ロールの搬送方向を反転させて、前記シート反転路に設けられた搬送ロールへとシートを搬送するシート搬送装置において、
少なくとも装置の起動時に、前記シート反転路内の搬送ロールを、前記排出ロールに対して一定時間だけ順動させるように制御する制御部を備えたことを特徴とするシート搬送装置。 - 前記シート検知部は、前記シートの搬送方向に拘わらずシートを検知することが可能に構成され、当該シート検知部は、少なくとも前記順動させる搬送ロールのシート搬送方向上流側に設けられていることを特徴とする請求項2に記載のシート搬送装置。
- 前記シート検知部は、シート搬送方向に対して略直交する方向に移動するシート当接部材を備えたことを特徴とする請求項4記載のシート搬送装置。
- 前記シート検知部は、前記シートの進行方向に拘わらずシートを案内するガイド部を有するシート当接部材を備えており、当該シート検知部は、少なくとも前記順動させる搬送ロールのシート搬送方向上流側に設けられていることを特徴とする請求項2に記載のシート搬送装置。
- 前記請求項1乃至6のいずれかに記載されたシート搬送装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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