JP4829727B2 - シート搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、シートを搬送するシート搬送装置及びこのシート搬送装置を備えた複合機、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。
従来から、バネの付勢力により押圧されたレジスト部材を用いて、搬送されるシートの斜行を補正する斜行補正装置が種々提案されている。例えば、特開平11−11745号公報には、安価な構成で、薄紙、厚紙等のように坪量の異なる様々なシートを搬送する際にも、確実に斜行を補正することを目的とした技術が開示されている。具体的には、搬送されるシート先端が当接される複数の規制片のシート当接部に対して、用いたシートの坪量に応じて規制片に作用させる引張りコイルバネの付勢力を、位置を変えて設けた各バネ係止片のいずれかにコイルバネの一端側を引っ掛けて調整している。
特開平11−11745号公報
しかしながら、上記従来の斜行補正装置では、バネの付勢力によりレジスト部材(規制片)がシートを押圧する力は、バネ作動初期の斜行補正時よりも、バネ作動後期の斜行補正後の方が大きくなってしまっていた。これは、バネ作動初期である斜行補正時より、バネ作動後期である斜行補正後の方がバネの変形量が大きいためである。このため、シートを斜行補正した後に、レジスト部材によりに必要以上にシートを押圧してしまい、シートにレジスト部材の跡が付いたり、シートとレジスト部材との摺動音が大きくなったりする問題があった。更には、シートの搬送が不安定になり、シートの斜行発生の要因となったりする問題もあった。
そこで、本発明の目的は、バネに押圧されたレジスト部材が、レジスト時に比べて、レジスト後に必要以上にシートを押圧してしまうことにより発生する現象を軽減することである。
上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、シートを搬送するシート搬送部材と、前記シートが搬送される搬送路内に突出した突出部がシートに押されて回動する回動部材と、前記回動部材に対して、前記シートに押されて回動する方向とは逆方向に押圧力を付与し、揺動する押圧部材と、有し、前記回動部材がシートに押されていない第一の位置で前記押圧部材が前記回動部材を押圧している第一の押圧点をA0、前記回動部材がシートに押されてシート通過可能な位置まで回動されている第二の位置で前記押圧部材が前記回動部材を押圧している第二の押圧点をB0とし、前記押圧点A0にて前記押圧部材が前記回動部材を押す力の方向に沿った直線をA1とし、前記押圧点B0にて前記押圧部材が前記回動部材を押す力の方向に沿った直線をB1としたとき、前記直線A1に対する、前記回動部材の回動支点からの垂線の長さLAが、前記直線B1に対する、前記回動部材の回動支点からの垂線の長さLBよりも長い位置関係となるように前記回動部材と前記押圧部材が配置されていることを特徴とする。
また、本発明によれば前記第一の位置では押圧部材の押圧力により回動部材がシートを押圧する力を十分に確保することができる。その上で更に、前記第一の押圧点で押圧部材が回動部材を押圧する力よりも、前記第二の押圧点で押圧部材が回動部材を押圧する力の方が大きくても、前記第二の位置では押圧部材の押圧力により回動部材がシートを押圧する力の増分を小さく設定することができる。
これにより、前記押圧部材に押圧された回動部材が前記第二の位置で必要以上にシートを押圧してしまうことにより発生する現象を軽減することができる。具体的には、シートに回動部材の跡が突いたり、シートと回動部材との摺擦音が大きくなったり、シートの搬送が不安定になり、シートの斜行発生の要因となったりする現象を軽減することができる。
以下、図面を参照して、本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、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本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。
ここでは、シート搬送装置を備えた画像形成装置の一例として、ファクシミリ機能、プリンタ機能、ブック、シート原稿を読取り複写を行う複写機能を合わせ持った複合機を例示している。
図1〜図3を参照して複合機全体の概略構成を説明する。図1は複合機を正面の操作部側から見た斜視図である。図2は複合機を左側から見た側断面図である。図3は複合機におけるレジスト両面搬送部周辺を拡大した要部断面図である。
図1において、100は装置本体であり、上部に画像読取部としてのスキャナ部101(ここでは画像読取部はブック型とする)を備え、下部に画像記録部としてのプリンタ部104を備えている。
112はカセット給送部であり、給送ローラ112aと分離パッド112b、給送カセット112cからなっている。カセット給送部112はプリンタ部104の底部に配設されている。
113は手差し給送部であり、装置前面に配置されている。手差し給送部113は、給送ローラ112a及び分離パッド112b、手差しトレイ113cからなっている。
110はレーザースキャナ、111は画像形成部であり、111aはトナーカートリッジである。トナーカートリッジ111aの内部には感光ドラム111c、帯電部(不図示)、現像部111d、クリーニング部(不図示)及びトナーが一体の容器に収納されている。トナーカートリッジ111aは、装置本体100に対して着脱自在に構成されている。
111bは転写ローラである。転写ローラ111bは感光体ドラム111cの対向位置に配置されている。114は定着部であり、画像形成部111の搬送経路下流側に配置されている。
115はシートを画像面を下にして排出するフェイスダウン排出部(FD排出部と呼ぶ)である。116は記録後、排出されたシートを画像面を下にして積載するフェイスダウン排出トレイ(FD排出トレイ)である。105は表示部・入力キー等により構成される操作部であり、装置正面(全面)上部に配置されている。
ここで、プリンタ部104の動作について説明する。給送カセット112cに積載されたシートは、給送ローラ112aと分離パッド112bによって1枚ずつ分離、搬送された、画像形成部111に送り込まれる。または、手差しトレイ113c上に積載されたシートが、給送ローラ112aと分離パッド112bによって1枚ずつ分離、搬送され、画像形成部111に送り込まれる。
カセット給送部112または手差し給送部113から画像形成部111に送り込まれたシートは、転写ローラ111bと感光体ドラム111cとの間に搬送される。
プリンタ部104は、制御部(不図示)ら出力される画像信号に基づいてレーザースキャナ110から画像光を射出し、この画像光を画像形成部111の感光体ドラム111cに照射して、感光体ドラム111c表面に静電潜像を形成する。この静電潜像を現像手段111dによってトナー像に変換し、シートにトナー像を転写する。
シートは転写ローラ111bで感光体ドラム111c表面に形成されたトナー像を転写された後、搬送経路に沿って搬送され、定着部114でトナー像が定着される。
片面印刷の場合には定着後のシートは更に搬送され、FD排出部115から排出され、FD排出トレイ116に積載される。一方、両面印刷を行う場合には、定着後のシートは後端が排出ローラ117と排出コロ118のニップ近傍に来るまで搬送された後、排出ローラ117が反転搬送を開始し両面パス119へと搬送される。その後、シートはレジスト両面搬送部120に到達し、排出ローラ117と排出コロ118によりレジスト部材123に押圧され、斜行補正(レジスト)される。シートがレジストされた後に更に搬送されると、両面搬送ローラ124と両面搬送コロ125にシートがレジストされた状態でニップされる。なお、レジスト両面搬送部120については、後で詳しく説明する。
その後、レジスト両面搬送部120によって搬送されたシートは反転部121を通り、再び画像形成部111へと搬送され、1面目と同様に2面目の転写が行われ、定着部114でトナー像が定着される。定着後のシートは、FD排出部115から排出され、FD排出トレイ116に積載される。
次に、図3〜図7を用いてシート搬送装置としてのレジスト両面搬送部120について説明する。
搬送路である両面パス119中にあるレジスト両面搬送部120は、シートPを搬送するシート搬送部材として、両面搬送ローラ124と両面搬送コロ125を有している。両面搬送ローラ124は両面搬送ローラ軸受127によって回転可能に軸支されている。両面搬送コロ125は両面搬送コロ軸126に回転可能に軸支されており、両面搬送コロ軸126は両面搬送コロ軸受128に保持されている。
また、レジスト両面搬送部120は、両面パス119内に突出した突出部123aがシートPに押されて回動する回動部材(移動部材)123を有している。ここでは、回動部材として、シートPの斜行を補正するレジスト部材123を有している。レジスト部材123は両面搬送コロ軸受128に回転可能に軸支されている。また、レジスト部材123は、図4に示す第一の位置である規制位置Aから、レジスト部材123が両面パス119から退避する退避位置(図7に示す第三の位置)Cまで回動するように、両面搬送コロ軸受128によって可動範囲を制限されている。
更に、レジスト両面搬送部120は、前記レジスト部材123に対してシートPに押されて回動する方向とは逆方向に押圧力を付与する揺動部材としての捩りコイルバネ122を有している。
ここで、シートPの斜行を補正するレジスト機構をなす、レジスト部材123と捩りコイルバネ122の位置関係について説明する。
第一の位置Aは、図4及び図6(a)に示すように、レジスト部材123の突出部123aが両面パス119に突出し、シートPの斜行を補正する規制位置Aであり、シートPが搬送されてくるのを規制位置Aにて待機している。図4及び図6(a)に示す規制位置Aは、レジスト部材123の突出部(規制部)123aにシート先端が当接して斜行が補正された状態を示しており、レジスト部材123がシートPに押し込まれる直前の状態(シート当接前と同じ状態)を示している。この規制位置Aで捩りコイルバネ122がレジスト部材を押圧している第一の押圧点をA0とする。また、第一の押圧点A0にて、レジスト部材123が捩りコイルバネ122を押す力の方向への直線をA1とする。そして直線A1に対するレジスト部材123の回動支点123bからの垂線の長さをLAとする。
第二の位置Bは、図5及び図6(b)に示すように、レジスト部材123がシートPに押し込まれてシート通過可能な位置まで回動された規制解除位置Bである。この規制解除位置Bで捩りコイルバネ122がレジスト部材123を押圧している第二の押圧点をB0とする。また、第二の押圧点B0にて、レジスト部材123が捩りコイルバネ122を押す力の方向への直線をB1とする。そして直線B1に対するレジスト部材123の回動支点123bからの垂線の長さをLBとする。
なお、第三の位置Cは、図7に示すように、レジスト部材123の突出部123aが両面パス119から退避した退避位置Cである。このレジスト部材123の回動範囲は、前述したように両面搬送コロ軸受128によって制限されている。
本実施の形態では、前記レジスト部材123と捩りコイルバネ122は、前記垂線の長さLA,LBが、LA>LBを満たす位置関係となるように構成されている。
この構成によれば、規制位置Aでは捩りコイルバネ122の押圧力によりレジスト部材123がシートPを押圧する力を十分に確保することができる。その上で更に、規制解除位置Bでは捩りコイルバネ122の押圧力によりレジスト部材123がシートPを押圧する力の増分を小さく設定することができる。
これにより、捩りコイルバネ122に押圧されたレジスト部材123が規制解除位置Bで必要以上にシートPを押圧してしまうことにより発生する現象を軽減することができる。具体的には、シートPにレジスト部材123の跡が突いたり、シートとレジスト部材123との摺擦音が大きくなったり、シートPの搬送が不安定になり、シートPの斜行発生の要因となったりする現象を軽減することができる。
なお、この作用効果は、第一の押圧点A0で捩りコイルバネ122がレジスト部材123を押圧する力よりも、第二の押圧点B0で捩りコイルバネ122がレジスト部材123を押圧する力の方が大きくても同様に得られるものである。
更に詳しく説明する。図4及び図6(c)に示すように、前記押圧点A0にて該押圧点A0と捩りコイルバネ122の揺動支点122bとを結ぶ線と直交する方向へ捩りコイルバネ122がレジスト部材123を押す力をFAとする。また、図5及び図6(c)に示すように、前記押圧点B0にて該押圧点B0と捩りコイルバネ122の揺動支点122bとを結ぶ線と直交する方向へ捩りコイルバネ122がレジスト部材123を押す力をFBとする。前述した長さLA,LBの各垂線は、前記各力FA,FBに対するレジスト部材123の回動支点123bからの垂線である。
従って、前記各押圧点A0,B0において捩りコイルバネ122の押圧力によってレジスト部材123をシートPに押されて回動する方向とは逆方向に回動させようとする力は、それぞれFA×LA,FB×LBとなる。そして、前記レジスト部材123と捩りコイルバネ122は、この回動させようとする力FA×LA,FB×LBがFA×LA>FB×LBを満たす位置関係となるように構成されている。コイルバネ122によるレジスト部材123を回動させようとする力FA×LAは,図6(a)の状態での、捩じりコイルバネ122がレジスト部材123を介してシートを押圧する押圧力に対応する。コイルバネ122によるレジスト部材123を回動させようとする力FB×LBは、図6(b)の状態での、捩じりコイルバネ122がレジスト部材123を介してシートを押圧する押圧力に対応する。
このように構成することにより、前述したように、規制位置Aでは捩りコイルバネ122の押圧力によりレジスト部材123がシートPを押圧する力を十分に確保することができる。これにより、シートの斜行を補正することができる。その上で更に、規制解除位置Bでは捩りコイルバネ122の押圧力によりレジスト部材123がシートPを押圧する力の増分を小さく設定することができる。これにより、前述したように、捩りコイルバネ122に押圧されたレジスト部材123が規制解除位置Bで必要以上にシートPを押圧してしまうことにより発生する現象を軽減することができる。
また、図6(b)に示すように、レジスト部材123の回動支点123bと第二の押圧点B0を結んだ線と、捩りコイルバネ122の点B0におけるアーム部122aの接線の間に構成される角度をθBとした時に、θB>90°を満たすように設定されている。これにより、シートPによって規制解除位置Bまで押し込まれたレジスト部材123が、シートPが通過した後に捩りコイルバネ122の押圧力によって規制位置Aに回動して戻るのに必要なトルクをT0とした場合、FB×LB>T0となる。
ここで、上記レジスト両面搬送部120におけるシートのレジスト時の動作について説明する。シートPが、排出ローラ117と排出コロ118によりレジスト部材123に到達すると、シートPは点A0にて捩りコイルバネ122によって押圧力FAを付与されたレジスト部材123の力FA×LAにより押圧される。この時、シートPの先端が両面パス119の中を斜行して進んで来ていると、レジスト部材123の片側のみにシートPは当接する。しかしながら、片側のみが当接した状態ではシートPがレジスト部材123を押す力は、前記レジスト部材の力FA×LAに到達しないため、レジスト部材123は規制位置Aから回動しない。さらにシートPが排出ローラ117と排出コロ118により搬送されると、シートPは押されてレジスト部材123の全面に当接するようになる。そしてシートPが十分にレジスト部材123の全面に当接すると、シートPがレジスト部材123を押圧する力は、前記レジスト部材123の力FA×LAに到達し、レジスト部材123は規制位置Aから規制解除位置Bに向けて回動を開始する。レジスト部材123が回動を開始すると、やがてシートPは先端がレジストされた状態で両面搬送ローラ124と両面搬送コロ125のニップに到達する。そして、シートPの先端がレジストされた状態でシートPは両面搬送ローラ124と両面搬送コロ125に挟持して搬送され、レジストは完了する。
搬送されるシートPによってレジスト部材123が規制解除位置Bに回動された後、該シートPがレジスト両面搬送部120によって搬送されている間は、レジスト部材123は規制解除位置BにおいてシートPを押している状態となる。しかしながら、本実施の形態では、規制解除位置Bにてレジスト部材123がシートPを押圧する力FB×LBは前記構成に従い十分に小さく設定されている。このため、規制解除位置Bにてレジスト部材123がシートPを押すことにより発生する現象を軽減できる。具体的には、シートにレジスト部材123の跡を付けたり、シートとレジスト部材123との摺動音が大きくなったり、シートの搬送が不安定になり(送り量が安定しない)、シートの斜行が発生する現象を最小限にすることができる。
ここで、簡潔に、捩りコイルバネ122がレジスト部材123を押圧する力の関係を図8を用いて改めて説明する。図8(a)は、シートの先端がレジスト部材123を押しているときであってシートの先端に押されて回動しているときを示している。図8(b)は、シート先端がレジスト部材123を通過した後であって搬送されるシートの表面にレジスト部材123が当接しているときの状態を示している。
図8(c)におけるFA’は、図8(a)の時、押圧点A0でのレジスト部材123に捩りコイルバネ122が与える力である。図8(c)でのTAは、図8(a)の時の、押圧点A0における、レジスト部材123が回動したときの捩りコイルバネ122の作用点の回動軌跡に対して引いた接線である。図8(c)における98は、押圧点A0でのレジスト部材123に捩りコイルバネ122が与える力FA’の接線TA方向の分力である。力FA’の接線TA方向の分力98は、図8(a)の時に捩りコイルバネ122がレジスト部材123を回動させるようとする力であって、図8(a)の時にレジスト部材123を介して捩りコイルバネ122がシートに与える押圧力に相当する。
図8(c)におけるFB’は、図8(a)の時、押圧点B0でレジスト部材123に捩りコイルバネ122が与える力である。図8(c)でのTBは、図8(b)の時の押圧点B0における、レジスト部材123が回動したときの捩りコイルバネ122の作用点の回動軌跡に対して引いた接線である。図8(c)における99は、押圧点B0でのレジスト部材123に捩りコイルバネ122が与える力FB’の接線TB方向の分力である。力FB’の接線TB方向の分力99は、図8(b)の時に捩りコイルバネ122がレジスト部材123を回動させるようとする力であって、図8(b)の時にレジスト部材123を介して捩りコイルバネ122がシートに与える押圧力に相当する。
本実施形態では、力FB’の接線TB方向の分力99は、力FA’の接線TA方向の分力98よりも小さい。よって、図8(b)のような状態でレジスト部材123がシートの表面を押圧する力が小さいのでシートとレジスト部材123との摺擦音や、レジスト部材123がシート表面を傷つけたりすることが防止される。なお、レジスト部材123の回動中心から捩りコイルバネ122の作用点までの間での距離をMとする。分力98×Mは、図6において説明したレジスト部材123を回動させようとする力FA×LAに対応する。分力99×Mは、レジスト部材123を回動させようとする力FB×LBに対応する。
なお、前述した実施の形態では、揺動部材として捩りコイルバネを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、板バネであっても良い。板バネの場合、回動部材に押圧力を付与する自由端部側に対して、反対側の端部側が固定され、揺動はしないものの、この端部側を支点とする。この構成によっても前述した実施の形態と同様の効果が得られる。
あるいは、支点を中心に揺動する揺動アームと、これを押圧する捩りコイルバネ、板バネ、又は圧縮コイルバネとを組み合わせた揺動部材としても良い。更には前記揺動アームと、これを引っ張る引っ張りコイルバネとを組み合わせた揺動部材としても良い。この構成によっても前述した実施の形態と同様の効果が得られる。
また前述した実施の形態では、画像形成装置として複合機を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば複写機、プリンタ、ファクシミリ等の他の画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置に用いられるシート搬送装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
また前述した実施の形態では、画像形成装置が一体的に有するシート搬送装置を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、画像形成装置に対して着脱自在なシート搬送装置であっても良く、該シート搬送装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。また、シート搬送装置として両面搬送部を例示したが、これに限定されるものではなく、画像形成部にシートを供給するシート給送部などのその他のシート搬送装置に適用しても同様の効果が得られる。
また前述した実施の形態では、記録対象としての記録紙等のシートを搬送するシート搬送装置を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば読取対象としての原稿等のシートを搬送するシート搬送装置に適用しても同様の効果を得ることができる。
また前述した実施形態では、シートの斜行を補正するレジスト機構(斜行補正装置)を備えたシート搬送装置を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、シートを検知するシート検知手段に用いられる回動可能なフラグ部材を備えたシート搬送装置など、その他のシート搬送装置に適用することも可能である。
複合機を正面の操作部側から見た斜視図 複合機を左側から見た側断面図 複合機におけるレジスト両面搬送部周辺を拡大した要部断面図 レジスト両面搬送部におけるレジスト部材の規制位置を示す要部断面図 レジスト両面搬送部におけるレジスト部材の規制解除位置を示す要部断面図 レジスト両面搬送部におけるレジスト部材の動作説明図 レジスト両面搬送部におけるレジスト部材の退避位置を示す要部断面図 レジスト両面搬送部におけるレジスト部材に与えられる力を説明するための断面図
符号の説明
A0 …第一の押圧点
B0 …第二の押圧点
A …規制位置(第一の位置)
B …規制解除位置(第二の位置)
C …退避位置(第三の位置)
FA,FB …力
LA,LB …垂線の長さ
P …シート
119 …両面パス(搬送路)
120 …レジスト両面搬送部
122 …捩りコイルバネ(揺動部材)
122a …アーム部
122b …揺動支点
123 …レジスト部材(回動部材)
123a …突出部
123b …回動支点
124 …両面搬送ローラ(搬送部材)
125 …両面搬送コロ(搬送部材)
130 …垂直二等分線

Claims (4)

  1. シートを搬送するシート搬送部材と、
    前記シートが搬送される搬送路内に突出した突出部がシートに押されて回動する回動部材と、
    前記回動部材に対して、前記シートに押されて回動する方向とは逆方向に押圧力を付与し、揺動する押圧部材と、有し、
    前記回動部材がシートに押されていない第一の位置で前記押圧部材が前記回動部材を押圧している第一の押圧点をA0、前記回動部材がシートに押されてシート通過可能な位置まで回動されている第二の位置で前記押圧部材が前記回動部材を押圧している第二の押圧点をB0とし、
    前記押圧点A0にて前記押圧部材が前記回動部材を押す力の方向に沿った直線をA1とし、前記押圧点B0にて前記押圧部材が前記回動部材を押す力の方向に沿った直線をB1としたとき、
    前記直線A1に対する、前記回動部材の回動支点からの垂線の長さLAが、前記直線B1に対する、前記回動部材の回動支点からの垂線の長さLBよりも長い位置関係となるように前記回動部材と前記押圧部材が配置されていることを特徴とするシート搬送装置。
  2. 前記各押圧点A0、B0にて前記各押圧点A0、B0と前記押圧部材の揺動支点とを結ぶ線と直交する方向へ前記押圧部材が前記回動部材を押す力をそれぞれFA、FBとし、前記各力FA、FBに対する前記回動部材の回動支点からの垂線の長さをそれぞれLA、LBとした時に、
    前記押圧点A0において前記押圧部材の押圧力によって前記回動部材を前記逆方向に回動させようとする力FA×LAが、前記押圧点B0において前記押圧部材の押圧力によって前記回動部材を前記逆方向に回動させようとする力FB×LBよりも大きい位置関係となるように前記回動部材と前記押圧部材が配置されていることを特徴とする請求項に記載のシート搬送装置。
  3. 前記回動部材は、シートの斜行を補正するレジスト部材であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のシート搬送装置。
  4. シートに画像を形成する画像形成装置において、シートを搬送する搬送手段として請求項1乃至請求項のいずれか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。
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