JP5265288B2 - シート給紙装置 - Google Patents

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Description

本発明は給紙トレイ上のシート原稿を所定の処理位置に向けて給紙するシート給紙装置に関するものであり、詳しくは給紙トレイ上に載置されたシートの有無を検出する検出手段の検出制御に関するものである。
原稿送り装置や複写機、プリンタ等には、給紙トレイに積載されたシート原稿またはコピー紙等のシートを給紙するシート給紙装置が備えられている。図
従来のシート給紙装置は、給紙トレイ上のシートを繰り出すための繰り出しローラと、繰り出されたシートを一枚に分離して給紙する給紙ローラ及び分離部材からなる分離手段と、分離手段にて1枚に分離された処理位置に供給するためのレジストローラ対、複数の送りローラ対を備えている。また、従来のシート給紙装置には、給紙トレイ上に載置されたシートを検出するエンプティ検出手段と給紙ローラの下流側で1枚に分離されたシートを検出するレジスト検出手段が設けられている。
このような構成によって、シート給紙装置は次のように制御される。先ず、エンプティ検出手段によって給紙トレイ上にシートが載置されたことが検出されると繰り出しローラ、給紙ローラを駆動し、給紙トレイ上のシートを繰り出して1枚に分離、給紙する。給紙されたシートの先端がレジスト検出手段によって検出されると下流側のローラ対を駆動し、シートを複数のローラ対にて処理位置に供給する。このとき、繰り出しローラと給紙ローラはレジスト検出手段S3にてシートの先端が検出されてから所定量搬送後、すなわちシートがレジストローラ対に確実にニップされる距離に相当する搬送量だけ駆動して停止する。そして、シートの後端がレジスト検出手段にて検出された後、所定時間後にエンプティ検出手段で給紙トレイ上のシートの有無を検出する。そして、検出結果がシート有りの場合は繰り出しローラと給紙ローラを再び駆動させて次シートを給紙する。一方シート無しの場合は先のシートが最終シートであると判断し、繰り出しローラと給紙ローラを駆動させずに給紙動作を終了する。(例えば、引用文献1)
ここで、従来のシートを検出する手段は、シートによって検出レバーを揺動させてシートの有無を検出するレバー式の検出方法(レバー型センサ)と、シートに光を照射してその反射光量によってシートの有無を検出する光学式の検出方法(反射型センサ)が一般的に用いられている。そして、給紙口に配置されるエンプティ検出手段は、外部からの光の影響によって誤検知が生じることのないレバー型センサを採用が採用され、一方装置内部の搬送路中に配置されるシート検出手段は応答特性の優れた反射型センサを採用している。
レバー型センサは、給紙装置の給紙口を覆うカバーの背面に揺動自在に取り付けられ、その一端が給紙トレイのシート載置面に垂下された検出レバーと、カバーの背面に設けられて発光部及び受光部を備えるセンサと、検出レバーの他端に設けられ、給紙トレイ上にセットされるシートの先端が検出レバーを給紙方向に揺動させることによってセンサの発光部から受光部への光路を遮断し、給紙トレイ上の最終シートが検出レバーを通過して検出レバーが下方に垂下することによってセンサの発光部から受光部への光路を開放する検出フラグとで構成されている。
このようなレバー型の検出手段は、通常のシート検出センサの電気信号の立ち上がり、立ち下りに生じるノイズによるチャタリングと、検出レバーが下方に垂下する際にストッパー部材に当接して生じるリバウント現象によるチャタリングが発生する。これらのチャタリングはシート検出センサの誤検知を引き起こし問題となっている。
このような問題を解決するために様々な提案がなされており、簡易的な誤検知を防止する方法としてシートが検出レバーの位置を通過した時点からチャタリングが収束する時間経過後にシートの有無を検出する方法がある(例えば、引用文献2、引用文献3)。
特開2005−236859号公報 特開昭63−87011号公報 特開平6−56303号公報
しかしながら、近年においては生産性の向上が望まれており、この生産性を向上させるためにシートの給紙速度の高速化、シートの搬送経路の短縮化、シート間の間隔の縮小化などが図られている。このような装置において、従来のようにチャタリングが収束する時間経過後に給紙トレイ上のシートの有無を検出し、シートの給紙を開始すると生産性が低下するとの問題が生じる。また、生産性を上げるために所定のタイミングで給紙トレイ上のシートを検出してシートの給紙を開始すると図6に示すように給紙トレイ上にチャタリング現象によりシートがない状態においてもシートがあると誤って検出する誤検知が頻繁に生じる。この誤検知は繰り出しローラ及び給紙ローラの駆動から所定時間t2内にシートがレジスト検出手段S3で検出されないことによって誤った未達ジャムエラーを引き起こし、そのジャム解除が煩わしいとの問題が生じる。
本発明は、給紙トレイ上のシートの有無を検出する検出手段のチャタリングによる誤検知による不具合を解消し、生産性の向上を図ることのできるシート給紙装置を提供することを目的とする。
この目的を達成するために本発明は、シートを載置する給紙トレイと、この給紙トレイ上のシートを1枚毎に順次給紙する給紙手段と、給紙手段が先シートを給紙した後に所定のタイミングで給紙トレイ上の次シートの有無を検出する第1のシート検出手段と、第1のシート検出手段の検出結果に基づき給紙手段を制御する制御手段とを備え、第1のシート検出手段は、先シートの後端が所定位置を通過した時点で給紙トレイ上の次シートの有無を検出する第1の検出タイミングと、先シートの後端が所定位置を通過した時点から所定時間経過した時点で給紙トレイ上の次シートの有無を検出する第2の検出タイミングを有し、制御手段は第1の検出タイミングで第1のシート検出手段がシートありを検出したことに応じて給紙手段を駆動させ、第2の検出タイミングで第1のシート検出手段がシートなしを検出したことに応じて給紙手段を停止させるように給紙手段を制御する。
本発明によれば、給紙トレイ上のシートの有無を検出する検出手段のチャタリングの有無に係らず給紙動作を行なうので生産性を増大させることが可能となり、また簡単な構成でチャタリングによる誤検知と判断でき、さらにチャタリングによる誤検知を判断した時点で給紙動作を停止するので誤ったジャムエラーを検出することがなくなる。
図1は実施の形態を一例として本発明のシート給紙装置を適用した原稿送り装置と原稿送り装置が搭載される画像読取装置の全体を示す断面図であり、図2は原稿送り装置のシート給紙機構(シート給紙装置)を示す要部断面図である。以下に図1、図2に基づき原稿送り装置及び原稿送り装置が搭載される画像読取装置の構成について説明する。
10は画像読取装置1に搭載された原稿送り装置であり、原稿送り装置10は装置本体1のコンタクトガラス2上面を通過するようにシート原稿を搬送する。
画像読取装置1は、光源3、複数のミラー4、レンズ5、読取素子6からなる読取手段を備える。この読取手段は、コンタクトガラス2を介してランプ等の光源3によって光を搬送されるシート原稿に照射する。そして、シート原稿からの反射光をミラー4で反射させ、レンズ5を介してCCDなどの読取素子6に案内する。ミラー4、レンズ5によって案内された光は読取素子6によって光電変換され、原稿画像が読み取られる。すなわち、コンタクトガラス2上面が装置本体1の読取部を構成している。なお、装置本体1はシート原稿を載置可能な面積のコンタクトガラス7も備えており、原稿送り装置10を開閉してコンタクトガラス7上面に載置されたシート原稿を光源3やミラー4などを副走査方向に移動させることによってコンタクトガラス7を介してシート原稿の画像を読み取ることもできるようになっている。
原稿送り装置10は、複数枚のシート原稿を載置可能な給紙トレイ15と、給紙トレイ15上のシート原稿を1枚ずつ分離してコンタクトガラス2に向けて給送する給送部(給送手段)11と、シート原稿をコンタクトガラス2上面に沿って通過させる搬送部12と、コンタクトガラス2上面を通過したシート原稿を受け取って排出する排出部13と、この排出部13から排出される画像を読み取られたシート原稿を収納する排紙トレイ16と、を備えている。ここで、給紙トレイ15は、ある程度の角度で傾斜して、排紙トレイ16の上方に空間を確保して配置されている。
給紙トレイ15に載置されたシート原稿は、その側部を規制するサイドガイド17で規制され、ストッパー部材60に先端を規制されるようになっている。また、ストッパー部材60の給紙方向上流側には給紙トレイ15上のシート原稿の有無を検出する検出手段としてのエンプティセンサS2が設けられている。
給紙部11は、下降して給紙トレイ15上のシート原稿の最上面に接し、シート原稿を繰り出す昇降自在な繰り出しローラ18、繰り出しローラ18で繰り出されたシート原稿を給紙する給紙ローラ19と最上位シート原稿を1枚のみを通過して2枚目以降のシート原稿の給紙を阻止する分離パット20で構成された分離手段、この分離手段で1枚に分離されたシート原稿の先端を突き当てて整合した後に下流側に送るレジストローラ対21で構成され、給紙路25に沿ってシート原稿を給紙する。
ここで、図2に基づきエンプティセンサS2について説明する。エンプティセンサS2は、検出レバーを用いたレバー式の検出方法を採用している。エンプティセンサS2は、給紙トレイ15に向かって一端側が自重によって垂下された検出レバー31と、検出レバー31を回動支持する回転軸33と、回転軸33の一端部を支持する支持部材41と、支持部材41に支持される回転軸33の一端部側に設けられた検出片34と、原稿送り装置10本体に取り付けられ、発光部からの光を受光部にて受光し、光を電気信号に変換する検出器40と、検出器40から出力された電気信号に基づき給紙トレイ15上にシート原稿があるか否かを判断するCPUなどの判断手段を備えている。
回転軸33は、シート幅方向における給紙トレイ15の略中央部から給紙トレイ15のシート載置領域外まで延設されており、その一端部側のシート載置領域外の位置に検出片34が設けられている。また、検出レバー31は回転軸33のシート載置領域内中央部に取り付けられている。
検出片34は、検出レバー31が垂下された状態において、検出器40の発光部と受光部との間に位置し、発光部からの光を遮断する。また、検出レバー31が回転軸33を支点に回動されると、回転軸33を介して検出片34も回転して検出器40の発光部と受光部との間の位置から退避する。そして、これによって発光部からの光を受光部が受光できるように構成されている。
なお、本実施の形態においては、回転軸33、検出レバー31、検出片34を一体で樹脂形成している。また、支持部材41は給紙カバー10aの背面側に一体で樹脂形成されている。
次に、シート原稿が給紙トレイ15にセット(載置)された際のエンプティセンサS2の検出動作を説明する。先ず、操作者によって給紙トレイ15と給紙カバー10a間の給紙口に挿入されたシート原稿は、その先端がストッパー部材60に当接して給紙トレイ15上に位置決めされる。このとき、給紙口から挿入されるシート原稿の先端によって、給紙カバー10aと給紙トレイ15間に垂下された検出レバー31が給紙方向上方に回動する。そして、回動した検出レバー31は、シート原稿の上面に当接し、傾いた状態で保持される。なお、検出レバー31は垂下した状態でその下方の一端部が給紙トレイ15のシート原稿載置面に形成された開口15aに進入している。
検出レバー31がシート原稿の先端によって、回転軸33を支点として回動すると、検出片34も回転する。この回転動作によって、検出器40の発光部と受光部と間を遮断していた検出片34が発光部と受光部との間から退避する。これにより、受光部は発光部からの光を受光し、受光したことに基づいてシート原稿が給紙トレイ15上にあると検出される。
また、検出レバー31は、給紙トレイ15上の最終のシート原稿が繰り出しローラ18によって繰り出された時点で下方に回動し、その先端部が給紙トレイ15のシート開口15aに進入する。そして、開口部15aに進入した検出レバー31の先端部は開口15aの端部15bに突き当たって停止して垂下状態に戻る。検出レバー31が自重によって垂下される位置に回動することによって、検出片34は発光部と受光部との間の位置に移動して発光部からの光を遮断する。これによって、受光部は発光部から光を受光せず、これに基づいてシート原稿が給紙トレイ15上にないことが検出される。なお、検出レバー31が自重によって回動して停止するまでの間に検出レバー31は開口15aの端部15bに突き当たって跳ね返り、再度開口15aの端部15bに突き当たる動作を複数回繰り返して停止する、いわゆるリバウント現象が生じる。そして、検出レバー31のリバウントにより検出器40の出力信号にチャタリングが発生し、シートの誤検知を引き起こる。本実施の形態においては、チャタリングの問題を解決するために検出器40からの出力信号のレベル検出を異なる検出タイミングで2回行い、それぞれの検出タイミングで装置の動作制御を判断、実行するようにしている。なお、チャタリングによる誤検出に対応するための検出、動作についての詳細は後述する。
搬送部12は、コンタクトガラス2の上流側にコンタクトガラス2にシート原稿を供給する一対の搬送ローラ22、下流側にコンタクトガラス2からシート原稿を排出する一対の搬送ローラ23を備えており、シート原稿は搬送路26に沿って搬送される。
排紙部13は、シート原稿を排紙トレイ16に排紙する排紙ローラ対24が設けられている。この排紙ローラ対24は、コンタクトガラス2から搬出されたシート原稿を排紙トレイ16に排出する。
図3は原稿送り装置の制御系の構成を示すブロック図である。図3に基づき制御系の構成について説明すると、給紙トレイ15には、サイズセンサS1が設けられており、このサイズセンサS1のON−OFF状態により給紙トレイ15上に載置されたシート原稿の長さが検出される。また、給紙トレイ15上に載置されたシート原稿の幅方向をサイドガイド17の移動量によって出力が変化するボリューム(図示せず)から検出し、このシート原稿幅の検出結果とサイズセンサS1によって検出されるシート原稿長さに基づきシート原稿サイズを判断する。
また、シート原稿を案内する経路中には、前述した給紙トレイ15上にシート原稿が載置されたことを検出する検出手段としてのエンプティセンサS2、給紙路25を給紙されるシート原稿の端部を検出するための検出レバー51、検出フラグ54、検出器52を有するレバー式のレジストセンサS3、コンタクトガラス2の手前に設けられシート原稿の端部を検出するための反射型のリードセンサS4、コンタクトガラス2から排出されるシート原稿の端部を検出するための反射型の排出センサS5がそれぞれ設けられている。そして、これらの各センサS1〜S5は、装置全体の駆動を制御するマイクロプロセッサーを備える制御部80に接続されており、各センサからの出力信号に基づいてシート原稿の有無を判断し、給紙モータM1及び搬送モータM2を駆動制御する。
なお、図中の符号81は、エンプティセンサS2のシート原稿の検出結果に基づき繰り出されたシート原稿が最終のシート原稿であるか否かを判断するシート判断手段としての判断プログラムであり、また符合82はレジストセンサS3の検出位置にシート原稿がジャムタイマーTM2に設定された時間T3内に到達したか否かを検出し、その結果に基づき搬送異常を判断する異常判断手段としての判断プログラムである。
上記構成からなる原稿送り装置のシート原稿搬送制御動作を具体的に説明する。
まず、エンプティセンサS2がON状態、すなわち給紙トレイ15上にシート原稿が載置されたことが検知されると給紙モータM1が正転駆動され、シート原稿が給紙される。このとき、繰り出しローラ18と給紙ローラ19は、シート原稿送り方向に回転されるが、レジストローラ対21はワンウエイクラッチ(図示せず)の作用によって回転しない。そして、レジストセンサS3が給送されたシート原稿の先端を検知すると、その検知から所定時間後に給紙モータM1は一旦停止される。給紙モータM1が停止したとき、シート原稿の先端はレジストローラ対21のニップ部に突き当てられてたわみが形成され、シート原稿の先端が整合されスキューが除去される。そして、この一旦停止後、給紙モータM1は逆転駆動されると共に、搬送モータM2が駆動される。このとき、繰り出しローラ18はシート原稿から離間する位置に上昇し、給紙ローラ19は、ワンウエイクラッチ(図示せず)の作用によって駆動が断たれ、レジストローラ対21はシート原稿送り方向に回転される。
上記モータM1、M2の回転駆動により、シート原稿は給紙路25から搬送路26に搬送され、コンタクトガラス2の前後の搬送ローラ対22、23及び排紙ローラ対24によってコンタクトガラス2上を通過する。このとき、シート原稿の表面(片面)は読取手段によって副走査され、読み取られる。そして、読み取られたシート原稿は、その先端で排紙路27を案内されて排紙ローラ対24によって排紙トレイ16上に搬送される。
ここで、給紙モータM1、搬送モータM2を駆動し、レジストローラ対21及びその下流側のローラ対22,23,24でシートを搬送する過程において、シート原稿の後端がレジストセンサS3にて検出されると、次シート原稿の給紙動作を実行する。
この次シート原稿の給紙動作においては、給紙動作について図4のタイミングチャート及び図5の動作処理フローチャート図に基づき説明すると、先シート原稿の後端がレジストセンサS3にて検出(ON状態からOFF状態に変化)されると次シート原稿が給紙トレイ15上にあるか否かエンプティセンサS2で検出する(ST11)。エンプティセンサS2で検出結果がOFF(シート原稿なし)の場合はレジストセンサS3で検出された先シート原稿が最終のシート原稿であると判断して、給紙動作を終了する(ST20)。
一方、エンプティセンサS2で検出結果がON(シート原稿あり)の場合はレジストセンサS3で検出された先シート原稿が最終のシート原稿でないと判断する。これによって、給紙モータM1を正転駆動し、次シート原稿の給紙動作が開始される(ST12)。そして、次シート原稿の給紙が開始すると同時に検出タイマーTM1と未達ジャムタイマーTM2にそれぞれ異なる時間T2、T3がセットされ、検出タイマーTM1、未達ジャムタイマーTM2がそれぞれ同時にスタートされる(ST12〜ST13)。検出タイマーTM1にセットした時間T2がタイムアップされると再びエンプティセンサS2によって給紙トレイ15上に原稿シートがあるか否かを検出する(ST16)。ここで、エンプティセンサS2で検出結果がOFF(シート原稿なし)の場合は、先のステップ11で検出したエンプティセンサS2の検出結果はチャタリングによる誤検出であったと判断し、給紙モータM1の駆動を停止してシート原稿の給紙を終了する(ST30〜ST31)。一方、エンプティセンサS2で検出結果がON(シート原稿あり)の場合は、そのままシート原稿の給紙動作を継続する。
そして、先に設定した未達ジャムタイマーTM2にセットした時間T3内にレジストセンサS3がON(原稿あり)を検出しなければ、未達ジャムと判断して給紙動作を停止する(ST17〜ST18、ST40)。その後、画像読取装置本体1の表示パネルなどにエラー表示を行い、操作者に報知する(ST41)。未達ジャムタイマーTM2の時間T2内にレジストセンサS3がON(原稿あり)を検出すれば、シート原稿が正常に搬送されていると判断する。
なお、上述した検出タイマーTM1のセット時間T2は予め測定して求めたエンプティセンサS2がONからOFFに切り換わる際のチャタリングの収束時間T1以上の値が設定される。また、未達ジャムタイマーTM2のセット時間T3は、シート原稿が給紙トレイ15上のセット位置からレジストセンサS3の検出位置に到達するのに十分な時間に相当する値で、かつ検出タイマーTM1の設定値以上の値を設定している。
つまり、上述した一連の次シート原稿の給紙動作においては、先シート原稿の後端がレジストセンサS3にて検出された時点のタイミング(次シート原稿を繰り出すタイミング)で給紙トレイ15上の原稿をエンプティセンサS2で検出し、その検出結果がシート原稿ありを検出した場合にはシート原稿ありを確定しない。そして、エンプティセンサS2による検出結果が確定する前に給紙を開始するようにしている。これによって、エンプティセンサS2がONからOFFに切り換わる際のチャタリングの収束時間にかかわらず定められたシート原稿間の間隔を維持するタイミングで次シート原稿が給紙できる。
そして、予め測定して求めたエンプティセンサS2がONからOFFに切り換わる際のチャタリングの収束時間以上の値を上述した検出タイマーTM1にセットし、タイマーがアップした時点のタイミングで再度給紙トレイ15上の原稿をエンプティセンサS2で検出して、給紙動作を開始した後に給紙トレイ15上のシート原稿の有無を確定する。
上記実施の形態によれば、次シート原稿の給紙のタイミングで給紙トレイ上にシート原稿があるとエンプティセンサS2が検出すればシート原稿の給紙動作を開始するので、シートの生産性をチャタリングによって損なわせることがない。また、給紙開始後に給紙トレイ上のシート原稿の有無をエンプティセンサS2で再度検出することでチャタリングによる誤検知をリカバーできる。さらに、再検出のタイミングを給紙される原稿シートの
未達ジャム検出タイミングよりも前にしたので、誤った未達ジャムエラーを未然に防ぐことができる。
本発明に係る原稿送り装置の断面図を示す図である。 本発明に係る原稿送り装置のシート給紙機構を示す要部断面図である。 本発明に係る原稿送り装置の制御系の構成を示すブロック図である。 本発明に係る原稿送り装置の給紙動作を示すタイミングチャート図である。 本発明に係る原稿送り装置の給紙動作を示す動作処理フローチャート図である。 従来技術の問題点を説明するための従来の給紙動作を示すタイミングチャート図である。
符号の説明
1 画像読取装置
10 原稿送り装置
15 給紙トレイ
18 繰り出しローラ
19 給紙ローラ
20 分離パッド
21 レジストローラ対
31 検出レバー
33 回転軸
40 検出器
81 シート判断手段
82 異常判断手段
M1 給紙モータ
S2 エンプティセンサ
S3 レジストセンサ
TM1 検出タイマー
TM2 未達ジャムタイマー

Claims (4)

  1. シートを載置する給紙トレイと、この給紙トレイ上のシートを1枚毎に順次給紙する給紙手段と、前記給紙手段が先シートを給紙した後に所定のタイミングで前記給紙トレイ上の次シートの有無を検出する第1のシート検出手段と、前記第1のシート検出手段の検出結果に基づき前記給紙手段を制御する制御手段とを備えるシート給紙装置において、
    前記第1のシート検出手段は、先シートの後端が所定位置を通過した時点で前記給紙トレイ上の次シートの有無を検出する第1の検出タイミングと、先シートの後端が前記所定位置を通過した時点から所定時間経過した時点で前記給紙トレイ上の次シートの有無を検出する第2の検出タイミングを有し、
    前記制御手段は、前記第1の検出タイミングで前記第1のシート検出手段がシートありを検出したことに応じて前記給紙手段を駆動させ、前記第2の検出タイミングで前記第1のシート検出手段がシートなしを検出したことに応じて前記給紙手段を停止させるように前記給紙手段を制御することを特徴とするシート給紙装置。
  2. 前記給紙手段の下流側に配置されて該給紙手段にて給紙されたシートを検出する第2のシート検出手段と、前記制御手段によって前記給紙手段を駆動させてから設定時間内に前記第2のシート検出手段にてシートが検出されない場合にシート給紙異常と判断する異常判断手段と、を設け、
    前記第1のシート検出手段の前記第2の検出タイミングは、前記異常判断手段における前記設定時間内に前記給紙トレイ上の次シートの有無を検出することを特徴とする請求項1に記載のシート給紙装置。
  3. 前記第1の検出タイミングは前記給紙手段の下流側に配置された第2のシート検出手段が先シートの後端を検出したことに基づき前記給紙トレイ上の次シートの有無を検出することを特徴とする請求項2に記載のシート給紙装置。
  4. 前記第1の検出手段は、その一端が給紙トレイのシート載置面に垂下された揺動自在な検出レバーと、発光部及び受光部を有する検出センサと、検出レバーの他端に設けられて前記検出レバーが揺動することによって前記検出センサの前記発光部から前記受光部への光路を開放、遮断する検出フラグとを有することを特徴とする請求項3に記載のシート給紙装置。
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