JP4422884B2 - シート搬送装置及び記録装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体等のシートを搬送するシート搬送装置、及びシート搬送装置に搬送されるシートに記録を行う記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種のシート搬送装置を適用したプリンタ,複写機,ファクシミリ等の画像形成装置としての記録装置においては、給紙手段等によって給送されたシートを搬送する手段として、駆動される搬送ローラ、シートを搬送ローラに押し付けて挟持することで搬送力を発生させる従動のピンチローラ、ピンチローラを搬送ローラに押し付ける為の付勢手段等が設けられている。一般的には、シート搬送方向の記録手段の前後に、搬送手段が2対設けられることによって、シート上の広範囲に印字(画像形成)をすることができる。
【0003】
図7は従来のインクジェット方式記録装置の構成断面図を示し、図8は従来のピンチローラの配置図を示している。
【0004】
図8に示すように、ピンチローラホルダに取り付けられたピンチローラ軸371に、軸方向で分割された複数のピンチローラ37が回転可能に、搬送ローラ36と平行に一列に取り付けられている。ピンチローラ37は、ピンチローラバネによって搬送ローラ36に付勢されている。
【0005】
また、搬送ローラ36は、モータ88によって駆動され、回転する。この搬送ローラ36は、軸方向に一様な円柱形状である。
【0006】
そして、搬送ローラ36とこれらのピンチローラ37との間の挟持部にシートが挟持されることによって、搬送力が発生し、シートが搬送される。
【0007】
図7に示すように、搬送ローラ36及びピンチローラ37のシート搬送方向下流側に、記録手段としての記録ヘッド7が設けられている。記録ヘッド7は、ノズルからインクを吐出してシート上に画像を形成する。
【0008】
さらに、その記録ヘッド7のシート搬送方向下流には、排紙ローラ41と付勢力を発生させる拍車バネによって排紙ローラ41に付勢された拍車42とが設けられている。排紙ローラ41の駆動は、搬送ローラ36から伝達ローラ40を介して伝達されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来技術の場合には、下記のような問題が生じていた。
【0010】
搬送ローラ36とピンチローラ37では、シート後端が搬送ローラ36とピンチローラ37間の挟持部から抜ける際に、ピンチローラ37の付勢力によってシートが押し出され、搬送ローラ36が回転し、シート位置がずれ、シート上の画像位置が大きくずれてしまうことがあった。
【0011】
また、搬送ローラ36が回転しない場合でも、ピンチローラ37の付勢力によるシートを押し出す力で、排紙ローラ41の位置がずれてシート位置がずれ、やはりシート上の画像位置がずれてしまうことがあった。
【0012】
このため、搬送ローラ36及び排紙ローラ41に、ピンチローラ37の付勢力によるシートの押し出しを防止する大きなブレーキ等を設け、その影響を小さくする方法をとることもある。しかし、この方法では、負荷トルクが大きくなり、モータ88の供給する駆動力を上げる必要や、シートの搬送速度を上げられないといった弊害があった。
【0013】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、シート後端がピンチローラの付勢力で押し出される際のシート上の画像位置ずれを小さくし、かつ、負荷トルクを必要以上に上げる必要のないシート搬送装置及び記録装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のシート搬送装置にあっては、駆動回転する搬送ローラと該搬送ローラに対して付勢される複数のピンチローラとを備え、前記搬送ローラに対して前記ピンチローラが前記搬送ローラの軸方向に複数配置されており、前記搬送ローラと前記複数のピンチローラとの挟持部においてシートを搬送するシート搬送装置において、前記複数のピンチローラの内の一部は、他のピンチローラよりもシート搬送方向上流側において前記搬送ローラに対して付勢され、前記シート搬送方向上流側において前記搬送ローラに対して付勢されている前記ピンチローラの挟持部は、搬送可能な複数のシートサイズのそれぞれのサイズのシートに対して前記軸方向の両端側部に位置するように配置されていると共に、搬送されるシートの前記軸方向の両端側部に位置するピンチローラと前記搬送ローラとの挟持部においてシートの先端が合わされることを特徴とする。
【0015】
また、前記ピンチローラの軸は、前記搬送ローラの軸と平行であると好適である。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【0028】
(第1の実施の形態)
図1〜図4を参照して、第1の実施の形態について説明する。
【0029】
シート搬送装置を有した記録装置1は、給紙部2、シート搬送装置である送紙部3、排紙部4、キャリッジ部5、クリーニング部6から構成されている。そこで、これらを項目に分けて概略を順次述べていく。なお、図1は記録装置1の正面図、図2は記録装置1の側面図、図3は記録装置1の構成断面図、図4は第1の実施の形態に係るピンチローラ37の配置図である。
【0030】
(A)給紙部2
給紙部2は、シートPを積載する圧板201と積載されたシートPを給紙する給紙ローラ28がベース20に取り付けられる構成となっている。給紙ローラ28は、円弧部の一部を逃げたD型形状をしている。
【0031】
圧板201には、可動サイドガイド23が移動可能に設けられて、シートPの積載位置を規制している。圧板201は、ベース20に結合された回転軸を中心に回転可能で、圧板バネ212により給紙ローラ28に付勢される。
【0032】
給紙ローラ28と対向する圧板201と可動サイドガイド23の部位には、それぞれシートPの重送を防止する人工皮等の摩擦係数の大きい材質からなる分離パッド234等が設けられている。
【0033】
さらに、ベース20には、シートPを一枚ずつ分離するための分離パッド241を取り付けた分離パッドホルダ24が分離ベース20に設けられた回転軸を中心に回転可能で、分離パッドバネ242により給紙ローラ28に付勢される。
【0034】
分離パッドホルダ24には、回転コロ251が取り付けられた回転コロホルダ25が回転コロバネ252によって分離パッド241に所定圧で付勢される。
【0035】
また、圧板201と給紙ローラ28の当接を解除するリリースカムギア29が設けられている。
【0036】
このリリースカムギア29が圧板201に当接し、圧板201が所定位置まで下げられる時、給紙ローラ28の円弧部の一部を逃げたカット部281が分離パッド241に対向する位置になるように設定されており、分離パッド241を給紙ローラ28から離隔させることができる。この状態で、回転コロ251が分離パッド241に当接し、重送を防いでいる(待機状態)。
【0037】
上記構成において、待機状態ではリリースカムギア29が圧板201を所定位置まで押し下げている。これにより、圧板201と給紙ローラ28の当接、分離パッド241と給紙ローラ28の当接は解除される。
【0038】
そして、この待機状態で搬送ローラ36を駆動するための駆動力が、ギア等により給紙ローラ28及びリリースカムギア29に伝達されると、リリースカムギア29は圧板201から離れるので、圧板201は上昇し、給紙ローラ28とシートPが当接し、給紙ローラ28の回転に伴いシートPはピックアップされ給紙が開始され、分離パッド241によって一枚ずつ分離されて送紙部3に送られる。
【0039】
シートPを送紙部3に送り込んだところで、給紙ローラ28と圧板201、分離パッド241がリリースカムギア29によってリリースされる。
【0040】
一方、シートPの印字が終了し、排紙動作が完了したところで、戻しレバー26が分離パッド241上に入り込んだシートPに作用し、圧板201上の積載位置までシートPを戻す。
【0041】
戻しレバー26及び給紙ローラ28への駆動は、搬送ローラ36の駆動力がギア伝達される。駆動力の切換は、駆動切換部27のソレノイド271、ソレノイドバネ272、ソレノイドピン273、遊星ギアアーム274によって行われる。
【0042】
即ち、ソレノイドピン273が遊星ギアアーム274に作用し、遊星ギアアーム274の動きを規制している場合は、搬送ローラ36の駆動は伝達されない。そして、ソレノイドピン273が遊星ギアアーム274から離隔されると、遊星ギアアーム274はフリーになり、搬送ローラ36が正転あるいは逆転すると、戻しレバー26、給紙ローラ28へ駆動が伝達されるように構成されている。
【0043】
(B)送紙部3
曲げ起こした板金からなるシャーシ8に送紙部3が取り付けられている。
【0044】
送紙部3は、シートPを搬送する搬送ローラ36を有している。搬送ローラ36は、金属軸の表面にセラミックの粒子などをコーティングした構成であり、両端の金属部分を軸受け38で受け、シャーシ8に取り付けられている。
【0045】
搬送ローラ36には、従動する複数のピンチローラ37が当接して設けられている(図4参照)。ピンチローラ37は、ピンチローラホルダ30にピンチローラ軸371を通して保持され、不図示のピンチローラバネで付勢されてピンチローラ37が搬送ローラ36に圧接し、シートPの搬送力を生み出している。
【0046】
ピンチローラホルダ30は、一体に形成されているが、シート搬送方向には剛性があるが、直角な横方向には剛性がないので、ピンチローラバネの圧は、所定のピンチローラ37にかけられるように構成されている。
【0047】
この時、ピンチローラホルダ30の回転軸が、シャーシ8に取付けた上ガイド33の軸受けに取り付けられ、そこを中心に回転する。
【0048】
ピンチローラホルダ30及び上ガイド33は、搬送されるシートPをガイドする。
【0049】
さらに、シートPが搬送されてくる送紙部3の入口にはシートPをガイドするプラテン34が配設されている。また、上ガイド33にはシートPの先端、後端検出をPEセンサに伝えるPEセンサレバー35が設けられている。プラテン34はシャーシ8に取り付けられ位置決めされる。
【0050】
また、プラテン34の紙基準側にはシートPの側端部を覆う紙押さえが設けられている。これによって、側端部が変形またはカールしたシートPにおいても側端部が浮き上がってキャリッジ50または記録手段としての記録ヘッド7と干渉しないようにしている。
【0051】
さらに、搬送ローラ36及びピンチローラ37のシート搬送方向下流側には、画像情報に基づいて画像を形成する記録ヘッド7が設けられている。
【0052】
上記構成において、送紙部3に送られたシートPは、プラテン34、ピンチローラホルダ30及び上ガイド33に案内されて、搬送ローラ36及びピンチローラ37のローラ対に送られる。
【0053】
この時、PEセンサレバー35が搬送されてきたシートPの先端を検知して、これによりシートPの印字位置を定めている。また、シートPは、モータ88により搬送ローラ36及びピンチローラ37のローラ対が回転することでプラテン34上を搬送される。
【0054】
(C)キャリッジ部5
キャリッジ部5は、記録ヘッド7を取り付けるキャリッジ50を有している。
【0055】
そして、キャリッジ50は、シートPのシート搬送方向に対して直角方向に往復走査させるためのガイド軸81及びキャリッジ50の後端を保持して記録ヘッド7のノズルとシートPとの隙間を維持するガイドレール82によって支持されている。
【0056】
また、キャリッジ50は、シャーシ8に取り付けられたキャリッジモータ80によりタイミングベルト83を介して駆動される。
【0057】
このタイミングベルト83は、アイドルプーリー84によって張設、支持されている。
【0058】
さらに、キャリッジ50には、電気基板9から記録ヘッド7ヘッド信号を伝えるためのフレキシブル基板57を備えている。
【0059】
上記構成において、シートPに印字する時は、印字する行位置(シートPのシート搬送方向の位置)に搬送ローラ36及びピンチローラ37のローラ対がシートPを搬送すると共にキャリッジモータ80によりキャリッジ50を印字する列位置(シートPの搬送方向と垂直な位置)に移動させて、記録ヘッド7を印字位置に対向させる。
【0060】
その後、電気基板9からの信号により記録ヘッド7のノズルからシートPに向けてインクを吐出して印字し画像が形成される。
【0061】
なお、記録ヘッド7はブラック及びカラーのインクタンクが独立に構成された交換可能なインクジェット記録ヘッドが用いられている。この記録ヘッド7は、ヒータ等によりインクに熱を与えることが可能となっている。そして、この熱によりインクは膜沸騰し、この膜沸騰による気泡の成長または収縮によって生じる圧力変化によって記録ヘッド7のノズルからインクが吐出されてシートP上に画像が形成される。
【0062】
(D)排紙部4
排紙部4には、排紙ローラ41が設けられている。排紙ローラ41は、金属あるいは樹脂からなる軸にゴム等の高摩擦材からなるローラ部を複数配置する構成である。
【0063】
拍車ベース341には、回転可能な拍車42が設けられ、排紙ローラ41に当接している。拍車42は、厚み0.1mm程度の外周に突起を設けた形状のSUS等の金属板と回転軸受けを形成するPOMからなる樹脂部から構成されている。
【0064】
排紙ローラ41への駆動は、搬送ローラ36から伝達ローラ40によって伝達されている。伝達ローラ40は、POM等の円盤状のローラの外周にスチレン系エラストマー等の低硬度、高摩擦材料を取付けている。そして、伝達ローラ40は、搬送ローラ36と排紙ローラ41に所定圧で当接されており、駆動を伝達することができる。
【0065】
また、拍車42には、拍車クリーナ43が当接することで、拍車42に付着したインク等を除去できる構成になっている。
【0066】
以上の構成によって、キャリッジ部5で印字されたシートPは、排紙ローラ41と拍車42の挟持部に挟まれ、搬送されて排紙トレー等に排出される。また、搬送ローラ36とピンチローラ37間の挟持部からシート後端が外れた場合にも、排紙ローラ41と拍車42間の挟持部に挟まれ、搬送される。
【0067】
(E)クリーニング部6
クリーニング部6は、記録ヘッド7のノズルのクリーニングを行うポンプと記録ヘッド7のノズルの乾燥を抑えるためのキャップから構成されている。
【0068】
次に、送紙部3の本発明の特徴部分に関わる主要部の詳細について図4を参照して述べる。
【0069】
本実施の形態に係るピンチローラ37は、複数のPOM等の摺動性の良い樹脂等で構成されている。ピンチローラ37の外径は、φ3mm〜7mm程度に設定されている。この複数のピンチローラ37でシートPのシート幅の略全域を覆う構成になっている。
【0070】
そして、全てのピンチローラ37は、搬送ローラ36の回転軸と略平行なピンチローラ軸371を有する構成であるが、図4に示すように、シートPのシート搬送方向では、2つの位置に、交互にずらして配置されている。
【0071】
ピンチローラ37を配置した2位置間のずらし量は、約0.5mmに設定している。
【0072】
この構成では、シートPの後端が搬送ローラ36とピンチローラ37の挟持部を抜ける際に、2段階に分けて挟持部から抜け、シートPを挟持するピンチローラ37がシートPの搬送に伴い段階的に減少するので、挟持部からシートPが抜けた時に一度に加わるピンチローラ37のシートPの後端を押し出す力は減少し、その力による搬送ローラ36の回転は困難となる。
【0073】
また、挟持部からシートPが抜けたピンチローラ37がシートPを押し出す際に、既にシートPから外れたピンチローラ37や、未だ挟持部にシートPを挟持したピンチローラ37が、搬送ローラ36又はシートPを抑えているので、シートPの位置ずれが抑えられ、シートP上での画像位置ずれを小さくできる。このため、シートPに高画質な画像を形成することができる。
【0074】
したがって、従来そのシートP上での画像位置ずれを防止する対策のために設けていたブレーキ等の部品が必要なくなり、負荷トルクを下げることができる。このため、モータ88の供給する駆動力を必要最小限とすることや、シートの搬送速度を上げることができる。
【0075】
そして、仕様サイズであるA4縦、LTR縦、B5縦、A5縦、はがき縦、封筒縦においては、図4に示すように、搬送ローラ36とピンチローラ37のそれぞれの挟持部は、シート搬送方向位置を軸方向で略対称となる配置に構成されている。
【0076】
特に、シートPの両側端部における搬送ローラ36とピンチローラ37間の挟持部のシート搬送方向位置を上流側に略等しい位置に配置している。
【0077】
したがって、搬送ローラ36とピンチローラ37の挟持部にシートPの先端を合わせて、シート搬送方向のレジ補正を行う場合にも、正確な補正が可能となる。
【0078】
(第2の実施の形態)
第1の実施の形態では、複数のピンチローラ37を交互に、シートPのシート搬送方向の2つの位置に、ずらし量が一定になるようにずらす構成であったが、図5に示すように、複数のピンチローラ37のシート搬送方向のずらす位置を複数設けも良い。
【0079】
その他の構成および作用については第1の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【0080】
図5に示すように、ピンチローラ37は、シートPのシート搬送方向の3つの位置にずらして配置されている。ずらし量は各々の間隔が約0.3mmに設定している。
【0081】
したがって、最上流側と最下流側のピンチローラ37では、約0.6mmのずらし量になっている。
【0082】
図5では、Aのピンチローラ37がシートPのシート搬送方向に対し最上流側に配置されており、Bのピンチローラ37が中間に配置されており、Cのピンチローラ37が最下流側に配置されている。
【0083】
そして、単に、ABCのピンチローラ37を交互に対置するのではなく、シートPのシートサイズに応じて、シート搬送方向のレジ補正等が行いやすいように、Aのピンチローラ37の配置が、仕様サイズであるA4縦、LTR縦、B5縦、A5縦、はがき縦、封筒縦に対して、用紙幅できちんと先端をレジ補正できるように略対称に両側端部に配置される構成である。
【0084】
即ち、いずれのシートサイズに対しても、シートPの両側端部における搬送ローラ36とピンチローラ37間の挟持部のシート搬送方向位置を最上流側に略等しい位置に配置している。
【0085】
したがって、本実施の形態では、シートPの後端が搬送ローラ36とピンチローラ37の挟持部を抜ける際に、搬送力がより段階的に減少することになり、ピンチローラ37によって押し出されるシートPのずれが抑えられ、シートPの位置をより安定させ、シートP上での画像位置ずれを小さくできる。
【0086】
(第3の実施の形態)
第1,第2の実施の形態では、複数のピンチローラ37をシート搬送方向でずらす構成であったが、図6に示すように、ピンチローラ37のピンチローラ軸371を、搬送ローラ36の回転軸に対して、所定角度に傾けて搬送ローラ36に当接するように構成しても良い。
【0087】
また、第1,第2の実施の形態では、ピンチローラ37は軸方向に円柱形の形状であったが、図6に示すように、中央部が膨らんだ樽型形状であっても良い。
【0088】
図6に示すように、搬送ローラ36の回転軸とピンチローラ37のピンチローラ軸371は、上から見た平面上でシート幅側の対向角が1°〜2°の角度になるように構成されている。
【0089】
さらに、ピンチローラ37は、その並ぶ順にその搬送ローラ36との傾く向きが逆になるように構成されている。
【0090】
なお、この対向角としては、この角度だけでなく、挟持部を抜ける際の搬送力が連続的に減少するように0.4°〜4°の範囲に設定することが好適である。また、ピンチローラ37の傾く向きも、挟持部を抜ける際の搬送力が連続的に減少するように設定すればよい。このため、ピンチローラ37を個別に異なる角度や向きに設定することもできる。
【0091】
この構成であると、ピンチローラ37と搬送ローラ36の挟持部から徐々に隙間が広がるので、シートPの後端が搬送ローラ36とピンチローラ37の挟持部を抜ける際に、搬送力が連続的に減少することになり、ピンチローラ37によって押し出されるシートPのずれが抑えられ、シートPの位置がより安定し、シートP上での画像位置ずれを小さくできる。
【0092】
さらに、ピンチローラ37の中央部が膨らんだ樽型形状である。ピンチローラ37の中央部の膨らんだ凸量は、約0.05mmである。
【0093】
これによって、ピンチローラ37の搬送ローラ36への当接が、中央部の膨らみで行え、安定でき、シートPの搬送性がより安定する。
【0094】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、シート後端が搬送ローラ及びピンチローラ間の挟持部を抜ける際の搬送力が連続的あるいは段階的に減少するので、シート後端が挟持部から抜ける際のシートの位置ずれを抑制し、シート上での画像位置ずれを小さくでき、かつ、余分なブレーキ等の部品が必要なくなり、負荷トルクを下げることができる。
【0095】
また、使用される複数のシートサイズに対して、搬送ローラ及びピンチローラ間の挟持部のシート搬送方向位置を軸方向で略対称に配置したので、挟持部にシートの先端を合わせて、シート搬送方向のレジ補正を正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態に係る記録装置を示す正面図である。
【図2】第1の実施の形態に係る記録装置を示す側面図である。
【図3】第1の実施の形態に係る記録装置を示す構成断面図である。
【図4】第1の実施の形態に係るピンチローラを示す配置図である。
【図5】第2の実施の形態に係るピンチローラを示す配置図である。
【図6】第3の実施の形態に係るピンチローラを示す配置図である。
【図7】従来技術の記録装置を示す構成断面図である。
【図8】従来技術のピンチローラを示す配置図である。
【符号の説明】
1 記録装置
2 給紙部
3 送紙部
4 排紙部
5 キャリッジ部
6 クリーニング部
7 記録ヘッド
8 シャーシ
9 電気基板
20 ベース
23 可動サイドガイド
24 分離パッドホルダ
25 回転コロホルダ
26 レバー
27 駆動切換部
28 給紙ローラ
29 リリースカムギア
30 ピンチローラホルダ
33 上ガイド
34 プラテン
35 センサレバー
36 搬送ローラ
37 ピンチローラ
40 伝達ローラ
41 排紙ローラ
42 拍車
43 拍車クリーナ
50 キャリッジ
57 フレキシブル基板
80 キャリッジモータ
81 ガイド軸
82 ガイドレール
83 タイミングベルト
84 アイドルプーリー
88 モータ
201 圧板
212 圧板バネ
241 分離パッド
242 分離パッドバネ
251 回転コロ
252 回転コロバネ
271 ソレノイド
272 ソレノイドバネ
273 ソレノイドピン
274 遊星ギアアーム
341 拍車ベース
371 ピンチローラ軸

Claims (3)

  1. 駆動回転する搬送ローラと該搬送ローラに対して付勢される複数のピンチローラとを備え、前記搬送ローラに対して前記ピンチローラが前記搬送ローラの軸方向に複数配置されており、前記搬送ローラと前記複数のピンチローラとの挟持部においてシートを搬送するシート搬送装置において、
    前記複数のピンチローラの内の一部は、他のピンチローラよりもシート搬送方向上流側において前記搬送ローラに対して付勢され
    前記シート搬送方向上流側において前記搬送ローラに対して付勢されている前記ピンチローラの挟持部は、搬送可能な複数のシートサイズのそれぞれのサイズのシートに対して前記軸方向の両端側部に位置するように配置されていると共に、
    搬送されるシートの前記軸方向の両端側部に位置するピンチローラと前記搬送ローラとの挟持部においてシートの先端が合わされることを特徴とするシート搬送装置。
  2. 前記ピンチローラの軸は、前記搬送ローラの軸と平行であることを特徴とする請求項に記載のシート搬送装置。
  3. 請求項1または2に記載のシート搬送装置により搬送されるシートに記録ヘッドにより記録を行うことを特徴とする記録装置。
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