JP4289739B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関し、画像形成部により片面に画像が形成されたシートを反転させて再度画像形成部に向かわせることによりシートの両面に画像を形成するものに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、プリンタ、複写機等の画像形成装置においては、画像形成部により片面に画像が形成されたシートを反転部により反転させて再度画像形成部に向かわせることによりシートの両面に画像を形成するようにしたものがある。
【0003】
図11は、このような両面プリントが可能な従来の画像形成装置の一例である複写機の概略構成を示すものである。なお、この複写機は1ページ以上の原稿の画像情報を記憶できる画像記憶部を設けたデジタル方式のものである。
【0004】
ここで、このような複写機では、例えば片面原稿2枚を1枚のシートの両面にコピーする場合、まず2枚の原稿を読み取った後、その内容を不図示の画像記憶部に記憶し、この後、1枚目の原稿の内容をスキャナー部104により画像形成部106Aに設けられた感光ドラム106に潜像として形成するようにしている。
【0005】
次に、この潜像をトナーにより現像して感光ドラム106上にトナー像を形成した後、このトナー像を、搬送部100により画像形成部106Aに搬送されたシートPに転写し、この後、定着部108によりシートPに定着するようにしている。そして、1枚目の原稿をコピーしたシートPは、定着部108を通過した後、フラッパ部材21によって両面パス112に導かれて反転部10に搬送され、この後、反転部10で反転して反転通路113を経てレジスト導入路116に送られるようになっている。
【0006】
次に、この反転したシートPは、レジスト導入路116から画像形成部106Aに再度搬送されて裏面に2枚目の原稿の内容がコピーされ、この後、フラッパ部材21によって排紙通路109に導かれ、排紙ローラ対110により排紙トレイ111に排紙されるようになっている。
【0007】
一方、図12は、このような複写機の反転部付近の構造を示す拡大図であり、同図において、20は定着部108に設けられた定着ローラ対、22は搬送ローラ対であり、定着ローラ対20で画像が定着された後、シートPは、反転排紙モード、或は両面記録モードの場合は、同図に示す位置に切り換えられたフラッパ部材21により下方向に向きを変えられた後、両面パス112を経て反転部10に搬送されるようになっている。
【0008】
また、同図において、11は反転部10に設けられた正逆転可能な反転ローラ対、12Aは反転部10の上流に回動軸16を支点として回動自在に設けられた分岐手段である両面フラッパであり、この両面フラッパ12Aはバネ13により反時計回りの方向に付勢され、反転部10を構成する上ガイド板14の符号Aで示す部分に所定の圧力で当接している。
【0009】
これにより、フラッパ部材21により下方向に向きを変えられたシートPは反転部10に搬送される際、両面フラッパ12Aを押し下げながら反転部10に進入し、この後反転ローラ対11に到達するようになっている。
【0010】
ここで、この複写機は、シートPを反転させて排紙する反転排紙モードと、シートPの両面に画像を記録する両面記録モードの2つのモードを設定することができるようになっている。
【0011】
そして、反転排紙モードが設定されている場合には、このようにシートPが到達すると、反転ローラ対11は、シートPの後端が両面パス112と反転排紙通路109Aとの分岐点を通過するまで正回転してシートPを反転部10に引き込み、この後、逆回転することによりシートPの後端を反転排紙通路109Aに送り出すようにしている。さらに、この後、反転排紙通路109Aに送り出されたシートPは排紙ローラ対110により排紙トレイ111に排紙されるようになっている。
【0012】
また、両面記録モードが設定されている場合には、反転ローラ対11は、シートPの後端が両面フラッパ12Aを通過するまで正回転してシートPを反転部10に引き込み、この後、逆回転することによりシートPの後端を反転通路113に送り出すようにしている。なお、反転通路113に送り出されたシートPは、この後、搬送ローラ18,19によりレジスト導入路116に送られるようになっている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来の複写機においては、シートPを反転部10に搬送するとき、既述したようにシート先端を両面フラッパ12Aに衝突させて両面フラッパ12Aを回動させるようにしているため、この衝突の際、シートPは搬送方向に力を受ける。そして、シートPが第2原図のような薄紙の場合には、シートにコシ(剛性)がないため、この力によりシートPが座屈したり、ジャムが発生するという問題があった。
【0014】
なお、シートPを反転部10に搬送する際、両面フラッパ12Aを上ガイド板14から離間させることにより、シートPが両面フラッパ12Aに衝突しないように構成した場合には、シートPを反転通路113に送り出す前に両面フラッパ12Aを図11に示す位置に戻す必要がある。そして、このようにシートPを反転通路113に送り出す前に両面フラッパ12Aを戻すようにした場合には、両面フラッパ12Aを戻すための時間が必要となり、シートPの反転給紙に要する時間が長くなるという問題があった。
【0015】
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、両面フラッパ(分岐手段)との衝突によるシートの座屈或はジャムの発生を防ぐことができると共に、反転給紙に要する時間が長くなるのを防ぐことのできる画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明は、画像形成部と、前記画像形成部により片面に画像が形成されたシートを反転させて再度前記画像形成部に向かわせる反転部と、前記シートを前記反転部に搬送する搬送通路と、前記反転部により反転したシートを前記画像形成部に搬送する反転通路と、を備えた画像形成装置において、前記反転部を構成する上部及び下部構成部材と、前記反転部の上流に配され、前記上部構成部材と共に前記搬送通路から搬送されたシートを該反転部に導入する導入路、又は前記下部構成部材と共に該反転部に導入されたシートを前記反転通路に向けて送り出す送出路をそれぞれ選択的に形成する分岐手段と、前記分岐手段を、前記上部構成部材との間で空間を形成して前記導入路を開放する第1のポジションと、前記上部構成部材と当接して前記導入路を閉鎖すると共に前記下部構成部材との間で空間を形成して前記送出路を開放する第2のポジションとに選択的に移動させる移動手段と、前記反転部に導入されたシートを反転させて再度前記画像形成部に向かわせる際には、前記分岐手段を前記第2のポジションに移動させると共に、該分岐手段を移動させる場合は、前記シートの後端が前記導入路を通過する前に移動させるよう前記移動手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【0017】
また本発明は、前記移動手段は、前記分岐手段を前記第1のポジションに保持する保持部材と、前記分岐手段を前記保持部材に抗して前記第2のポジションに移動させる移動装置とを備え、前記制御手段は、前記シートを検知する検知手段からの検知信号に基づき、前記シートの後端が前記導入路を通過する前に前記移動装置を作動させて前記分岐手段を前記第2のポジションに移動させるようにしたことを特徴とするものである。
【0018】
また本発明は、前記検知手段を、前記反転部の内部、又は前記反転部の上流に設けたことを特徴とするものである。
【0019】
また本発明は、前記分岐手段が前記第2のポジションに移動する際、前記上部構成部材の該分岐手段が当接する箇所に凹部を形成したことを特徴とするものである。
【0020】
また本発明のように、画像形成部により片面に画像が形成されたシートを反転させて再度画像形成部に向かわせる反転部の上流に分岐手段を配すると共に、この分岐手段と、反転部を構成する上部構成部材とにより搬送通路から搬送されたシートを反転部に導入する導入路を、また反転部を構成する下部構成部材とにより、反転部に導入されたシートを画像形成部に搬送する反転通路に向けて送り出す送出路をそれぞれ選択的に形成する。
【0021】
そして、制御手段は移動手段を制御し、搬送通路から搬送されたシートを反転部に導入する際には、分岐手段を、上部構成部材との間で空間を形成して導入路を開放する第1のポジションに移動させる。また、反転部に導入されたシートを反転通路に向けて送り出す際には、分岐手段を、上部構成部材と当接させて導入路を閉鎖すると共に下部構成部材の間に空間を形成して送出路を開放する第2のポジションに、シートの後端が導入路を通過する前に移動させるようにする。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【0023】
図1は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例である複写機の反転部付近の側面図、図2は反転部付近を図1と反対側からみた側面図である。なお、図1、図2において、図11と同一符号は同一又は相当部分を示している。
【0024】
図1において、12は反転部10の上流に設けられた分岐手段である両面フラッパであり、この両面フラッパ21は反転通路113を形成するガイド部材17の先端部に回動軸16を支点として回動自在に設けられている。そして、この両面フラッパ12と、反転部10を構成する上部構成部材である上ガイド板14とにより搬送通路である両面パス112から搬送されたシートPを反転部10に導入する導入路14Aが、また、この両面フラッパ12と、反転部10を構成する下部構成部材である下ガイド板15とにより反転部10に導入されたシートを反転通路113に向けて送り出す送出路15Aが選択的に形成される。
【0025】
なお、この両面フラッパ12は、通常、バネ13により時計回りの方向に付勢され、下ガイド板15の符号Bで示す部分に所定の圧力で当接している。これにより、通常は両面フラッパ12と上ガイド板14との間で空間が形成され、導入路14Aが開いた状態となる。そして、このように導入路14Aが開かれることにより、シートPが反転部10に搬送されるとき、シートPが両面フラッパ12に衝突することはなくなり、これによりシートPの座屈及びジャムの発生を防止することができる。
【0026】
一方、図2において、36は両面フラッパ12の一方の移動端に設けられた突起部、35は両面フラッパ12の突起部36に下方から当接する板バネであり、この板バネ35は回動軸34に回動自在に軸支されたアーム33に取り付けられている。さらに、アーム33は、リンク32を介してソレノイド31と連結されており、移動装置であるソレノイド31のOFF/ONにより回動するようになっている。
【0027】
ところで、同図はソレノイド31がOFFのときの状態を示しており、このようにソレノイド31がOFFのときには、アーム33は回動せず、このため板バネ35も両面フラッパ12の突起部36に接した状態となったままである。したがって、両面フラッパ12には回動力は作用せず、これにより両面フラッパ12は、保持部材であるバネ13によって導入路14Aを開く第1のポジションであるオープンポジションに保持される。
【0028】
一方、ソレノイド31がONとなると、図3に示すようにリンク32を介してアーム33が反時計回りの方向に回動し、これに伴い両面フラッパ12は、板バネ35により押し上げられ、回動軸16を支点として時計回りの方向に回動し、その先端が上ガイド板14に当接する。なお、このとき板バネ35はアーム33のオーバーストロークを吸収し、撓むようになっている。
【0029】
ここで、このように両面フラッパ12の先端が上ガイド板14に当接すると、導入路14Aが閉鎖される一方、両面フラッパ12と下ガイド板15との間に空間が形成され、送出路15Aが開いた状態となる。
【0030】
そして、このように両面フラッパ12が第2のポジションであるクローズポジションに移動して送出路15Aが開かれることにより、シートPを反転通路113に送出するとき、シートPが両面フラッパ12に衝突することはなくなり、これによりシートPの座屈及びジャムの発生を防止することができる。
【0031】
なお、このソレノイド31、リンク32、アーム33、板バネ35と、既述したバネ13により、両面フラッパ12をオープンポジション又はクローズポジションに選択的に移動させる移動手段が構成される。また、上ガイド板14の両面フラッパ12の先端部に臨む部分には、クローズポジションの時、両面フラッパ12の先端部を反転通路113から確実に退避させるための凹部14aが形成されている。
【0032】
ところで、反転部10の反転ローラ対11の直後には、シートPが反転部10に導入されたことを検知する検知手段であるシート検知センサが設けられており、このシート検知センサからの検知信号は図4に示すように複写機の動作を制御する制御装置40に入力されるようになっている。
【0033】
そして、この制御装置40は、このシート検知センサ41からの検知信号に基づき、正逆転可能なステッピングモータ等の不図示のモータを駆動して反転ローラ対11を、反転排紙モードの場合には、シートPの後端が両面パス112と反転排紙通路109Aとの分岐点を通過するまで、また両面記録モードの場合は、シートPの後端が両面フラッパ12を通過するまで正回転させた後、逆転させるようにしている。
【0034】
これにより、シートPは、反転排紙モードの場合には、一部が反転部10に引き込まれた後、反転排紙通路109Aに送出され、両面記録モードの場合は、一旦反転部10に引き込まれた後、反転通路113に送出されるようになっている。なお、同図において、42はモード設定スイッチであり、このモード設定スイッチ42により、反転排紙モード及び両面記録モードの設定が行われるようになっている。
【0035】
さらに、この制御装置40は、両面記録モードの場合には、シート検知センサ41からの検知信号に基づき直ちに、もしくは所定時間経過後にソレノイド31をONするようにしている。そして、このようにソレノイド31をONすることにより、両面フラッパ12を引き上げ既述した図3に示すように上ガイド板14に当接させるようにしている。
【0036】
ところで、このように両面フラッパ12を引き上げると、このとき図5に示すように両面フラッパ12と上ガイド板14との間にはシートPが存在するので、両面フラッパ12は上方に上がりきらないセミクローズポジションをとるようになる。なお、このように両面フラッパ12と上ガイド板14とによりシートPが挟まれた場合でも、搬送抵抗となる両面フラッパ12と上ガイド14の当接圧は反転ローラ対11の搬送力に対して十分に小さく設定されているので反転ローラ対11のスリップ等の不具合は生じない。
【0037】
一方、この後、シートPが反転ローラ対11によりさらに搬送され、後端が両面フラッパ12を抜けると、両面フラッパ12は板バネ35の撓みによる力により瞬時に上方に押し上げられ、既述した図3に示すようにクローズポジションをとるようになる。
【0038】
なお、制御装置40は、この後、反転ローラ対11を逆回転させてシートPを送出路15Aから反転通路113に送出した後、反転ローラ対11を停止させるようにしているが、このようにシートPを送出する際、両面フラッパ12は既にクローズポジションとなっており、これにより導入路14Aが閉じられ、送出路15Aが開放されているので、直ちに反転ローラ対11を逆回転させてシートPを搬送することができる。
【0039】
そして、このようにシートPが抜けた瞬間に両面フラッパ12がクローズポジションをとるように構成することにより、両面フラッパ21の切替に要する時間が不要となり、シートPの反転給紙に要する時間が長くなるのを防ぐことができる。
【0040】
次に、このように構成された複写機の反転排紙モード及び両面記録モードにおけるシート搬送動作について説明する。
【0041】
まず、反転排紙モードの場合について説明する。この反転排紙モードの場合には、まず定着ローラ対20で画像が定着された後、シートPは、図6に示す位置に切り換えられたフラッパ部材21により下方向に向きを変えられて反転部10に搬送されるようになっている。なお、このとき両面フラッパ12はオープンポジションとなっているため、同図に示すようにシートPは両面フラッパ12に衝突することなく導入路14Aを経て反転部10に進入する。
【0042】
そして、次に、反転部10に進入したシートPをシート検知センサ41が検知すると、モード設定スイッチ42による反転排紙モードの設定に応じ、制御装置40は、このシート検知センサ41からの検知信号に基づき、反転ローラ対11をシートPの後端が両面パス112と反転排紙通路109Aとの分岐点を通過するまで正回転させた後、逆転させるようにしている。
【0043】
ここで、反転排紙モードの場合には、両面フラッパ12はオープンポジションのままであるので、この反転ローラ対11の正逆転によりシートPは、一部が反転部10に引き込まれた後、反転排紙通路109Aに送出される。
【0044】
次に、両面記録モードの場合について説明する。
【0045】
この両面記録モードの場合には、定着ローラ対20で画像が定着された後、シートPは、反転排紙モードの場合と同様、フラッパ部材21により下方向に向きを変えられて反転部10に搬送されるようになっている。また、このとき、制御装置40は図7に示すフローチャートのように反転ローラ対11を正回転させると共にソレノイド31をOFFとしており(S100)、これにより両面フラッパ12はオープンポジションとなっている。このため、シートPは両面フラッパ12に衝突することなく反転部10に進入する。
【0046】
そして、この後、このシートPの先端が正回転している反転ローラ対11に挟持されて、さらに反転部10内部に進入し、これをシート検知センサ41が検知すると(S101のY)、制御装置40はシート検知センサ41からの検知信号に基づきソレノイド31をONするようにしている(S102)。
【0047】
そして、このようにソレノイド31がONとなると、これに伴い両面フラッパ12は上ガイド板14の方向に回動する。ここで、このように両面フラッパ12が回動した際、図8及び既述した図5に示すように両面フラッパ12と上ガイド板14の間にはシートPが存在するので、両面フラッパ12は上方に上がりきらないセミクローズポジションをとる。
【0048】
また、この後、シートPが反転ローラ対11によりさらに反転部10内部に進入し、後端が両面フラッパ12を抜けると、両面フラッパ12は板バネ35の撓みによる力により、図9及び既述した図3に示すように瞬時に上方に押し上げられ、クローズポジションをとるようになる。なお、このときアーム33と両面フラッパ12の間に設けられた板バネ35が撓むことで、アーム33の回動量と両面フラッパ12の回動量のギャップを吸収する。
【0049】
一方、制御装置40は、ソレノイド31をONした後、所定のタイミングで反転ローラ対11を逆回転させることにより(S103)、一旦反転部10に引き込まれたシートPを送出路15Aから反転通路113に送出し、この後、反転ローラ対11を停止させる(S104)。なお、このようにシートPを送出する際、両面フラッパ12は既にクローズポジションとなってので、直ちに反転ローラ対11を逆回転させてシートPを搬送することができる。
【0050】
このように、シートPが両面フラッパ12を通過中に両面フラッパ12を、オープンポジションからクローズポジションに切り替えるセミクローズポジションとすることにより、反転スピードの能力を落とすことなく、シートPの両面フラッパ12との衝突による座屈及びジャムの発生を防止することができる。
【0051】
また、両面フラッパ12がセミクローズポジションからクローズポジションにシートPにならって自然に切り換わるのでソレノイド31を作動させるタイミングの制御がラフでよく、またソレノイド31の連結時間のバラツキ等を考慮する必要がなくなるため制御が簡単になる。
【0052】
ところで、本実施の形態においては、図1に示すように搬送ローラ22から反転ローラ対11までのパスは約180度の曲率を有するため、シートPの先端がこの区間で搬送抵抗を受けると、シートPが座屈してジャムが発生する可能性がある。
【0053】
そこで、本実施の形態においては、既述したように両面フラッパ21を反転通路113を形成するガイド部材17の先端部に回動軸16を支点として回動自在に設けると共に、ジャムが発生した場合には、図10に示すようにガイド部材17をヒンジ17aを回動中心として両面フラッパ21と一体的に開くようにすることにより、反転部10でのジャム処理性を向上させるようにしている。
【0054】
また、これまでの説明において、ソレノイド31のONのタイミングは、反転ローラ直後に設けられたシート検知センサ41がシート先端を検知した直後、もしくは所定時間経過後とする場合について述べてきたが、本発明はこれに限らず、例えば両面フラッパ12によりも上流にシート検知センサを設け、このシート検知センサがシート後端の抜けを検知した後、直ちに、もしくは所定時間経過後にソレノイドをONとするようにしてもよい。
【0055】
また、これまでの説明においては、両面フラッパ21、反転ローラ対11の駆動手段としてはソレノイド31、ステッピングモータを用いた場合について述べてきたが、本発明はこれに限らず、クラッチ、DCモータ等を用いても良い。
【0056】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のように、反転部の上流に、シートを反転部に導入する導入路、又は反転部に導入されたシートを反転通路に向けて送り出す送出路を選択的に形成する分岐手段を配すると共にシートを反転部に導入する際には、分岐手段を導入路を開放する第1のポジションに移動させることにより、分岐手段との衝突によるシートの座屈或はジャムの発生を防ぐことができる。
【0057】
また、反転部に導入されたシートを反転通路に向けて送り出す際には、分岐手段を、導入路を閉鎖すると共に送出路を開放する第2のポジションに、シートの後端が導入路を通過する前に移動させるようにすることにより、反転給紙に要する時間が長くなるのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例である複写機の反転部付近を示す側面図。
【図2】上記反転部付近を図1と反対側からみた側面図。
【図3】上記複写機の両面フラッパがクローズポジションにある時の状態を示す側面図。
【図4】上記複写機の制御装置の制御ブロック図。
【図5】上記複写機の両面フラッパがセミクローズポジションにある時の状態を示す側面図。
【図6】上記複写機の両面フラッパがオープンポジションにある時の状態を示す側面図。
【図7】上記複写機の両面記録モードにおけるシート搬送動作を説明するフローチャート。
【図8】上記両面フラッパがセミクローズポジションにある時の状態を示す他の側面図。
【図9】上記両面フラッパがクローズポジションにある時の状態を示す他の側面図。
【図10】上記反転部におけるジャム処理時の状態を示す図。
【図11】従来の画像形成装置の一例である複写機の概略構成を示す図。
【図12】従来の複写機の反転部付近の構造を示す拡大図。
【符号の説明】
10 反転部
11 反転ローラ対
12 両面フラッパ
13 バネ
14 上ガイド板
14A 導入路
14a 凹部
15 下ガイド板
15A 送出路
31 ソレノイド
40 制御手段
41 シート検知センサ
42 モード設定スイッチ
106A 画像形成部
109A 反転排紙通路
112 両面パス
113 反転通路
P シート

Claims (4)

  1. 画像形成部と、前記画像形成部により片面に画像が形成されたシートを反転させて再度前記画像形成部に向かわせる反転部と、前記シートを前記反転部に搬送する搬送通路と、前記反転部により反転したシートを前記画像形成部に搬送する反転通路と、を備えた画像形成装置において、
    前記反転部を構成する上部及び下部構成部材と、
    前記反転部の上流に配され、前記上部構成部材と共に前記搬送通路から搬送されたシートを該反転部に導入する導入路、又は前記下部構成部材と共に該反転部に導入されたシートを前記反転通路に向けて送り出す送出路をそれぞれ選択的に形成する分岐手段と、
    前記分岐手段を、前記上部構成部材との間で空間を形成して前記導入路を開放する第1のポジションと、前記上部構成部材と当接して前記導入路を閉鎖すると共に前記下部構成部材との間で空間を形成して前記送出路を開放する第2のポジションとに選択的に移動させる移動手段と、
    前記反転部に導入されたシートを反転させて再度前記画像形成部に向かわせる際には、前記分岐手段を前記第2のポジションに移動させると共に、該分岐手段を移動させる場合は、前記シートの後端が前記導入路を通過する前に移動させるよう前記移動手段を制御する制御手段と、
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記移動手段は、前記分岐手段を前記第1のポジションに保持する保持部材と、前記分岐手段を前記保持部材に抗して前記第2のポジションに移動させる移動装置とを備え、前記制御手段は、前記シートを検知する検知手段からの検知信号に基づき、前記シートの後端が前記導入路を通過する前に前記移動装置を作動させて前記分岐手段を前記第2のポジションに移動させるようにしたことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 前記検知手段を、前記反転部の内部、又は前記反転部の上流に設けたことを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。
  4. 前記分岐手段が前記第2のポジションに移動する際、前記上部構成部材の該分岐手段が当接する箇所に凹部を形成したことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
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