JP5409325B2 - シート搬送装置、画像形成装置及び画像読取装置 - Google Patents

シート搬送装置、画像形成装置及び画像読取装置 Download PDF

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Description

本発明は、シート搬送装置、画像形成装置及び画像読取装置に関し、特に画像形成部又は画像読取部に記録紙や原稿等のシートを搬送するための構成に関する。
従来、画像形成装置においては、搬送ローラによってシート搬送するのが一般的である。近年、画像形成装置において使用されるシートが多種多様となっており、紙粉が出やすいシートが使用されることもある。そして、搬送ローラの外周面にシートからの紙粉が付着すると、搬送ローラの外周面への紙粉の付着はローラ表面の摩擦係数を下げ、シートの搬送力を低下させる原因となっている。また、紙粉が画像形成部(感光体等)へ付着すると、画像不良の原因にもなっている。従って、以前から効率良く紙粉を除去回収できるシート搬送装置が提案されている。
従来の紙粉を除去回収する構成の代表的なものとしては、クリーニングブレードを搬送ローラの表面に当接させ、搬送ローラの回転に伴ってローラ表面の紙粉を掻き取るものがある。さらには、クリーニングブレードに紙粉受け部を設け、ジャム(紙詰り)処理の動作と連動されることで、クリーニングブレードに溜まった紙粉を紙粉受け部に落して回収するものが提案されている(特許文献1参照)。
また、紙粉とは別の問題として、従来、2つのシート搬送路が交差する合流部で発生する音が問題となっている。これは、合流部で搬送方向が変更されるシートの先端がガイドに衝突する際に発する先端打突音と、撓んでいるシートの後端が合流部に達したときに跳ねてガイドに接触して発する後端跳ね音である。これに対して、交差するシート搬送路のシート通過部分に可撓性シートに設け、シートの先端または、後端を可撓性シートに接触させることで、先端打突音と後端跳ね音の静音化を図るものが提案されている(特許文献2参照)。
特開平10−129874号公報 特開平11−043238号公報
しかしながら、ローラ表面に付着した紙粉の清掃については次のような問題があった。
まず、ジャム処理の動作と連動させてクリーニングブレード上に溜まった紙粉を紙粉受け部材に回収する構成では、近年、シートの搬送性の向上によってジャムが低減しているため、クリーニングブレード上の紙粉を回収する動作の回数が少なくなっている。これによって、紙粉受け部に紙粉が回収されるよりも先に、多量の紙粉がクリーニングブレードに溜まり、ローラ表面の紙粉を除去できなくなってシートの搬送不良を起こしたり、紙粉がこぼれて再度シートに付着して画像不良を発生させたりする。
また、シート搬送路の合流部での静音化については、可撓性シートを合流するシート搬送路の交差部に設ける構成では、交差部でのガイドへのシートの先端打突音と後端跳ね音に対しては低減できる。しかし、交差部の下流側に配置されている搬送ローラの外周面にシートの先端が衝突したときに発生する打突音を軽減することはできないという問題を抱えている。
すなわち、図10(a)に示すように、シート搬送路の合流部の下流側に、ローラ10aとローラ10bが配置されている場合を想定する。このときローラ10aとローラ10bの周速はVmm/secであり、シートSの搬送速度もVmm/secとなるように設定されている。
ローラ10aとローラ10bのニップ線に沿ってシートSが搬送されてきた場合は、シートSの搬送速度とローラ10a、10bがシート先端を搬送する速度は等しくなり、シートSの先端が、ローラ10a、10bの外周面に衝突して音が発生することは無い。
しかしながら、図10(b)に示すようにローラ10aとローラ10bのニップ線からずれてシートSが搬送されてきたとき、シートSの搬送速度Vに対して、ローラ10aがシートSの先端を搬送する速度は、Vcosθとなる。そのため、シートSを搬送する速度よりも遅くなってしまい、シートSの先端がローラ10aに衝突したときの打突音が発生する。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、搬送ローラの紙粉清掃とシート搬送路の合流部での静音化の両方を達成することができるシート搬送装置、画像形成装置及び画像読取装置を提供することを目的とする。
本発明は、2つのシート搬送路が合流する合流部におけるシート搬送路の下流側に配置される搬送回転体対と、前記合流部において搬送されるシートの搬送方向が変更されるシート搬送路の延長線上で該延長線と交差するように配置される、弾性変形可能なブレードを有する可撓性シート部と、を備え、前記可撓性シート部の前記ブレードに、前記搬送回転体対の一方の搬送回転体の外周面に摺接する紙粉除去部が設けられていることを特徴とする。
本発明では、可撓性シート部の弾性変形可能なブレードによってシートの衝撃を緩和して静音化を果すとともに、シートの衝突時の衝撃によって可撓性シート部の先端に累積した紙粉を落すことで紙粉の清掃能力を向上させることができる。
本発明の実施形態1におけるシート搬送装置の構成を示す側面図。 図1に示すシート搬送装置におけるシートの動きを示す側面図。 図1に示すシート搬送装置における紙粉除去時の状態を示す側面図。 図1に示すシート搬送装置における可撓性シートの取り付け状態を示した斜視図。 本発明のシート搬送装置を用いた画像形成装置の断面図。 本発明の実施形態2におけるシート搬送装置の構成を示す側面図。 図6に示すシート搬送装置におけるシートの動きを示す側面図。 図6に示すシート搬送装置における可撓性シートの取り付け状態を示した斜視図。 図6に示すシート搬送装置における紙粉除去時の状態を示す側面図。 シートが搬送ローラのニップ部への突入する状態を示す側面図。
(実施形態1)
[画像形成装置]
図5に、本発明を適用したシート搬送装置を備える画像形成装置を示す。同図に示す画像形成装置は、電子写真方式のプリンタであり、同図はその概略構成を前側(操作側)から見た縦断面図である。
図5に示す画像形成装置では、原稿の画像を読み込むリーダ部1、読み込んだ原稿の画像に基づいてトナー像を形成する画像形成部2、この画像形成部2にシートを供給するシート給搬送部3が設けられている。さらに、画像形成部2においてシート上に形成されたトナー像を定着させる定着部4、定着後のシートを排出する排出部5、定着後のシートを表裏反転する反転部6が設けられている。これら各部は、排出部5の一部を除いて、箱状に形成された画像形成装置本体の内側に設けられている。以下、リーダ部1から順に説明する。
[リーダ部1]
原稿台ガラス11に載置された原稿は、光源及び反射ミラー郡を有する走査光学系12により光照射され、その反射光は縮小レンズ13を介してCCD14に結像され光電変換がなされ、A/D変換された後この画像情報はメモリーへ転送される。
[画像形成部2]
上記リーダ部1によって読み取られた画像情報を、レーザードライバによりレーザー発光部21はレーザー光を発光する。そして、ポリゴンミラー20の回転によって感光ドラム23の母線方向に走査させて、予め帯電器24によって帯電させてあるドラム面に潜像を形成する。この潜像は感光ドラム23の周囲に設けた現像器25によって現像され、シートSに転写帯電器26によってトナー像が転写される。画像転写後にドラム面に残留するトナーはクリーニング器27によって除去される。
[シート給搬送部3]
複写機の下部にはシートSを積載収納した給紙カセット31が着脱可能に装着されている。ピックアップローラ32によってピックアップされたシートSは搬送ローラ33及びリタードローラ34によって一枚ずつに分離搬送される。一枚となったシートSはレジストローラ対9で斜行補正されてから画像形成部2へと搬送される。
[定着部4]
画像形成部2においてトナー像を転写されたシートSは、搬送ベルト8によって定着部4に導かれる。定着部4は、図示しないハロゲンヒータを内側に持った加熱ローラ41と図示しないバネによって所定の加圧力で加熱ローラ41に加圧されている加圧ローラ42が配置されている。未定着のトナーが載ったシートSは加熱ローラ41と加圧ローラ42のニップを通過することによって熱と圧が加えられトナー像が融着される。通常複写モード(片面複写モード)の場合、定着処理後のシートSは排出部(排出ローラ)5により装置本体外に排出される積載トレイ7に積載される。
[反転部6]
両面複写モードの場合には、加熱ローラ41と加圧ローラ42との間を通過した後、シートSはスイッチバックローラ対61に搬送されてシートSの先端と後端、表と裏が入れ替わる。シートSは両面搬送パス62を通過し、再給送ローラ63により再び画像形成のためにレジストローラ対9に搬送され、以後片面複写と同一のプロセスを経て機外に排出される。
[シート搬送装置]
次に、図1を用いて、本発明を用いたシート搬送装置の構成について詳しく説明する。
本発明のシート搬送装置は、図5に示すように、給紙カセット31から給送されたシートSをほぼ鉛直方向に搬送する搬送コロ35及び搬送ローラ36とを備えた搬送ローラ対を有している。搬送ローラ36は図示しない駆動源によって駆動が伝達されるようになっている。また、搬送コロ35は、図示しないバネ等の加圧手段によって搬送ローラ36に加圧されている。搬送ローラ36と搬送コロ35によってシートSを狭持して搬送することで、ほぼ鉛直方向に配置されたシート搬送路101を搬送方向下流(上方)へとシートSが搬送される。
図1に示すように、シート搬送路101の搬送方向下流は、レジ前シート搬送路102に合流している。このレジ前シート搬送路102では、画像形成装置本体の側方からシートを供給するために設けられているマルチ給紙部30から給送されたシートが搬送される。シート搬送路101から搬送されてくるシートSは、レジ前シート搬送路102により搬送回転体対であるレジストローラ対9に向けて搬送方向が変更されて導かれる。
レジストローラ対9は、シート搬送路101のレジ前シート搬送路102との合流部の下流側に配置されており、搬送回転体としてのレジストコロ9aとレジストローラ9bとを備えている。レジストローラ9bは図示しない駆動源によって駆動が伝達されるようになっており、レジストコロ9aは、図示しないバネ等の加圧手段によりレジストローラ9bに加圧されている。レジストローラ対9のニップ部の上流側で、上側に配置されているレジストコロ9aにPETなどの材料から構成される可撓性シート部39の端部が当接するように配置されている。
ここで、図4(a)、(b)も用いて、可撓性シート部39の取り付け構造を説明する。なお、図4(a)は下流側から見た斜視図であり、(b)は上流側から見た斜視図である。
図4(a)、(b)に示すように、レジストコロ9aのシート搬送方向と直交する方向(幅方向)の長さは、画像形成装置で使用される最大サイズのシートの長さより長くなっている。そして、可撓性シート部39は、レジストコロ9aのほぼ長手方向(軸方向)全域に一端部が接触しており、画像形成装置に使用される最大サイズのシートの幅よりも長く設定されている。可撓性シート部39は、レジストコロ9aを支持している板金38と、板金38に片持ちで支持されている弾性変形可能なブレード39aと、ブレード39aの先端に設けられている紙粉除去部としてのアクリル製の毛を備えた毛ブラシ39bとで構成されている。なお、板金38は、レジ前シート搬送路102のガイド板の一部を構成している。レジストコロ9aとブレード39aの先端との位置関係は、図1に示すように、ブレード39aの先端位置に対応するレジストローラ9aの外周面における接平面Hとブレード39aの面との角度αが鋭角となるように設定されている。
可撓性シート部39のブレード39aはシート搬送路101のシートを搬送する方向の延長線上で且つ交差する方向に配置され、また、レジ前シート搬送路102に露出している。毛ブラシ39bはレジストコロ9aの外周面に接触しており、レジストローラ対9が回転すると毛ブラシ39bとレジストコロ9aの外周面が摺接する。さらに、可撓性シート部39の毛ブラシ39bが配置されている反対側の端部には、シートから剥がれた紙粉を収容するための紙粉収容部39cが設けられている。なお、図3に示すように、毛ブラシ39bと紙粉収容部39cを結ぶ線(矢印A方向)は、紙粉収容部39cが下方となるように傾斜している。したがって、ブレード39aが傾斜しており、ブレード39aの紙粉は重力によりブレード39aの上面を移動して紙粉収容部39cに収容される。なお、紙粉を掻き取るための紙粉除去部としては、毛ブラシの他にウレタンスポンジ等の弾性部材を用いてもよい。
次に、シート搬送装置のシートの搬送動作について図2(a)〜(c)を用いて説明する。
図2(a)に示すようにシートSはシート搬送路101からレジ前シート搬送路102に搬送されてくると、シートSの先端は可撓性シート部39のブレード39aに衝突する。このとき可撓性シート部39の可慟性のブレード39aは片持ち支持されており、弾性を有しているのでシートSの先端の衝撃を緩和することができる。したがって、シートSの先端打突音を低減することができる。また、可撓性シート部39は、レジストコロ9aの外周面に接触しているため、シートSの先端が衝突したときに大きく撓むことがなく、また、シートはブレード39aに沿ってレジストローラ対9に向けて案内される。
シートSがレジストコロ9aとレジストローラ9bのニップ線からずれて搬送されてきた場合、図10(b)を用いて説明したように、シートSの搬送速度とローラ10aでシートSの先端を搬送する速度に差が生じる。そのため、シートSの先端がローラ10aの外周面して衝突して打突音が発生する。しかしながら、図10(c)に示すようにレジストコロ9aの搬送上流側に可撓性シート部39を配置することによって、シートSの先端が可撓性のブレード39aに接触するためレジストコロ9aの外周面への衝撃を吸収して打突音を防止することができる。
そして、シートSの先端がレジストコロ9aの外周面に当接する際には、レジストコロ9aの外周面の接平面に対して小さい角度で当接するため、シートSの先端がレジストコロ9aに接触する衝撃を小さく抑えることができる。したがって、レジストコロ9aへのシート先端の衝突音の静音化が図れる。なお、図1における、ブレード39aの先端位置に対応するレジストコロ9aの外周面における接平面Hとブレード39aの面との角度αを小さく設定するほどシートがレジストコロ9aに衝突するときの衝撃を小さく抑えることができる。さらに、シートSはレジストコロ9aに接触して先端が滑らかにレジストローラ対9のニップ部に導かれる。
また、図2(c)に示すようにシートSの後端がシート搬送路101を抜けるとシートSの後端が跳ねて可撓性シート部39に接触する。このときも可撓性シート部39のブレード39aの弾性によって、後端跳ねの衝撃を和らげて後端跳ね音を防止することができる。
一方、レジストローラ対9の外周面に付着した紙粉は、可撓性シート部39の毛ブラシ39bによって掻き取られる。このとき、レジストコロ9aの外周面に付着した紙粉は直接毛ブラシ39bによって掻き取られ、レジストローラ9bの外周面に付着した紙粉は、ニップ部でレジストコロ9aの紙粉が除去された外周面に付着し、この紙粉も毛ブラシ39bによって掻き取られる。レジストローラ対9の各ローラの外周面から掻き取られた紙粉は、図3に示すように、可撓性シート部39の毛ブラシ39bとブレード39aの上面に溜まる。
しかし、シート搬送路101から搬送されてきたシートSの先端がブレード39aに衝突して衝撃を受けるとブレード39aが振動する。そして、毛ブラシ39bと紙粉収容部39cを結んだ線が下方に向かっているため、ブレード39aの振動によって溜まっていた紙粉は重力によって紙粉収容部39cの方(矢印A方向)へと徐々に移動して紙粉収容部39cに回収される。さらに、シートSの後端がシート搬送路101を抜けるときの跳ねによる衝撃によっても毛ブラシ39b及びブレード39a上に溜まっている紙粉を紙粉収容部39cの方へと移動させることができる。
このように、シートが可撓性シート部39に衝突したときの衝撃を利用して、可撓性シート部39の上面に溜まっている紙粉を確実に紙粉収容部39cに回収させることができるため、レジストローラ対9に付着した紙粉を確実に除去することができる。
以上説明したように、本実施形態1では、1つの機構で、シートの衝突時の緩衝による静音化と、シートから剥がれた紙粉のローラからの除去とを効果的に行なうことが可能となる。
なお、可撓性シート部39は板金38に両面接着テープ等で固定されているため、交換可能である。そのため、耐久が進んで紙粉収容部39cに紙粉が溜まった場合や、可撓性シート部39のブレード39aがシートSの衝撃を繰り返し受けて破損した場合でも容易に交換することができる。
(実施形態2)
次に、図6乃至図9を用いて本発明の実施形態2のシート搬送装置を説明する。この実施形態では、図5において、上側の給紙カセット31から給送されるシートを案内するシート搬送路と下側の給紙カセット31から給送されたシートを案内するシート搬送路の合流部に本発明を適用した例を説明する。図6は、本実施形態のシート搬送装置の側面図、図7は、図6のシート搬送装置の動作を示す図である。また、図8(a)は、図6のシート搬送装置の後述する搬送コロ35をシート搬送路の内側から見た斜視図であり、図8(b)は、シート搬送路の外側から見た斜視図である。なお、実施形態1と同じ構成については同一の符号を付して説明を省略する。
上側の給紙カセット31から横方向へ延び、搬送ローラ33とリタードローラ34によって搬送されるシートを案内する給紙後シート搬送路201と、この給紙後シート搬送路201が合流する、ほぼ鉛直に延びるシート搬送路101とを備えている。合流部の下流側のシート搬送路101には搬送回転体としての搬送ローラ36と搬送コロ35から構成される搬送ローラ対37が配置されていてシートSを下流に向けて搬送する。搬送ローラ36は図示しない駆動源によって駆動が伝達されるようになっている。また、搬送コロ35は、図示しないバネ等の加圧手段によって搬送ローラ36に加圧されている。
図8に示すように、搬送コロ35のシート搬送方向と直交する方向(幅方向)の長さは、画像形成装置で使用される最大サイズのシートの長さより長くなっている。また、搬送コロ35には、PETなどの材料からなる可撓性シート部79が配置されている。そして、可撓性シート部79は、搬送コロ35のほぼ長手全域に接触しており、画像形成装置に使用される最大サイズのシートの幅よりも長くなっている。
可撓性シート部79は、搬送コロ35を支持している板金78と、板金78に片持ちで支持されている弾性変形可能なブレード79aと、ブレード79aの先端に設けられた、アクリル製の毛ブラシ79bとで構成されている。可撓性シート部79のブレード79aは給紙後シート搬送路201の延長線上で且つ交差する方向に配置され、また、シート搬送路101に露出している。また、毛ブラシ79bは搬送コロ35の外周面に接触しており、搬送コロ35が回転すると毛ブラシ79bと搬送コロ35の外周面が摺接する。
さらに、可撓性シート部79の毛ブラシ79bが配置されている逆側の端部には、紙粉収容部79cが設けられている。なお、図9に示すように、毛ブラシ79bと紙粉収容部79cを結んだ方向(矢印B方向)は、紙粉収容部79cが下方になるように傾斜している。したがって、ブレード79aが傾斜しており、ブレード79a上の紙粉は重力によりブレード79aの上面を移動して紙粉収容部79cに収容される。
次に、シート搬送装置のシート搬送動作について図7(a)〜(c)を用いて説明する。
図7(a)に示すようにシートSは給紙後シート搬送路201からシート搬送路101に搬送されてくると、シートSの先端は可撓性シート部79のブレード79aに接触する。このとき可撓性シート部79のブレード79aは片持ち支持されており、弾性を有しているのでシートS先端の衝撃を緩和することができる。したがって、シートSの先端打突音を防止することができる。また、図7(b)に示すように可撓性シート部39は搬送コロ35に接触しているため、シートS先端が搬送コロ35の外周面に接平面に対して小さい角度で衝突するため、シートS先端が搬送コロ35に接触する衝撃を緩和することができる。さらに、ブレード79aに沿ってシートSの先端が滑らかに搬送ローラ36と搬送コロ35のニップ部に導かれる。
さらに、図7(c)に示すように、シートSの後端が給紙後シート搬送路201を抜けるとシートSの後端が跳ねて可撓性シート部39に接触する。このときも可撓性シート部39のブレード39aの弾性によって、後端跳ねの衝撃を緩和して後端跳ね音を防止することができる。
一方、搬送ローラ対37に付着した紙粉は、可撓性シート部79の毛ブラシ79bによって掻き取られる。このとき、搬送コロ35の外周面に付着した紙粉は直接毛ブラシ79bによって掻き取られ、搬送ローラ36の外周面に付着した紙粉は、ニップ部で搬送コロ35の紙粉が除去された外周面に付着し、この紙粉も毛ブラシ79bによって掻き取られる。搬送ローラ対37の各ローラの外周面から掻き取られた紙粉は、図9に示すように、可撓性シート部79の毛ブラシ79bとブレード79aの上面に溜まる。
しかし、給紙後シート搬送路201から搬送されてきたシートSの先端がブレード79aに衝突して衝撃を受けて振動する。そして、毛ブラシ79bと紙粉収容部79cを結んだ線が下方に向かっているため、ブレード79aの振動によって溜まっていた紙粉は重力によって紙粉収容部79cの方(矢印B方向)へと移動して紙粉収容部79cに回収される。さらに、シートSの後端が給紙後シート搬送路201を抜けるときの跳ねによる衝撃によっても毛ブラシ79b及びブレード79aに溜まっている紙粉を紙粉収容部79cの方へと移動させることができる。
このように、シートが可撓性シート部79に衝突したときの衝撃を利用して、可撓性シート部79の上面に溜まっている紙粉を確実に紙粉収容部79cに回収させることができるため、搬送ローラ対37に付着した紙粉を確実に除去することができる。
以上説明したように、本実施形態2では、1つの機構で、シートの衝突時の緩衝による静音化と、シートから剥がれた紙粉のローラからの除去とを効果的に行なうことが可能となる。
なお、実施例1と同様に、可撓性シート部79は板金78に両面接着テープ着脱可能に固定されており、交換可能である。したがって、耐久が進んで紙粉収容部79cに紙粉が溜まった場合や、可撓性シート部79のブレード79aがシートSの衝撃を繰り返し受けて破損した場合でも容易に交換可能である。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、搬送方向の異なる2つのシート搬送路の合流部であればどこにでも適用することができる。例えば、両面搬送パス62からレジ前シート搬送路102への合流部でも適用することができる。
また、上記実施形態では、シートに画像を形成する画像形成装置に本発明のシート搬送装置を適用した例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。原稿の画像を読み取るための画像読取装置に設けられ、原稿を画像読取装置の画像読取部へ搬送するためのシート搬送装置に本発明を適用しても良い。
9 レジストローラ対
33 搬送ローラ
35 搬送コロ
36 搬送ローラ
37 搬送ローラ対
39、79 可撓性シート部
39a、79a ブレード
39b、79b 毛ブラシ
39c、79c 紙粉収容部
101 シート搬送路
102 レジ前シート搬送路
201 給紙後シート搬送路

Claims (6)

  1. 2つのシート搬送路が合流する合流部におけるシート搬送路の下流側に配置される搬送回転体対と、
    前記合流部において搬送されるシートの搬送方向が変更されるシート搬送路の延長線上で該延長線と交差するように配置される、弾性変形可能なブレードを有する可撓性シート部と、を備え、
    前記可撓性シート部の前記ブレードに、前記搬送回転体対の一方の搬送回転体の外周面に摺接する紙粉除去部が設けられていることを特徴とするシート搬送装置。
  2. 前記ブレードは傾斜させて設けられており、前記紙粉除去部は、前記ブレードの高い側の端部に取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載のシート搬送装置。
  3. 前記ブレードの低い側の端部に、前記紙粉除去部で前記搬送回転体の外周面から掻き落とした紙粉を回収するための紙粉収容部を設けたことを特徴とする請求項2に記載のシート搬送装置。
  4. 前記ブレードは、前記紙粉除去部が摺接する一方の搬送回転体の外周面を覆うように配置され、搬送されてくるシートの先端を前記搬送回転体対のニップ部に案内することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のシート搬送装置。
  5. 画像形成部と、前記画像形成部にシートを搬送する請求項1乃至4のいずれか1項に記載のシート搬送装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
  6. シートの画像を読み取る画像読取部と、前記画像読取部にシートを搬送する請求項1乃至4のいずれか1項に記載のシート搬送装置とを備えたことを特徴とする画像読取装置。
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