JP5884561B2 - 原稿搬送装置、原稿読取装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
通常、捌き部は、給送ローラーの周面に捌きローラーを押圧して捌きニップを形成し、ピックアップローラーにより送り出された原稿をこの捌きニップを通過させることにより、連れ送りされている原稿に、その原稿の連れ送りされる方向と反対方向に作用する力(以下、「搬送抵抗」という。)を加えて捌くように構成されている。
これを避けるため、捌きローラーによる搬送抵抗を小さくすることが考えられるが、そうすると、捌き能力が低下して原稿の重送が頻出するという問題が生じる。このような問題は、捌き部材として捌きローラーでなく、例えば捌きパッドなどを使用しても同様に生じる。
本発明は、上記構成の原稿搬送装置を備えた原稿読取装置であってもよく、これにより上記構成の原稿搬送装置と同様の効果を得ることができる。
以下、本発明に係る原稿搬送装置の実施の形態を、タンデム型カラー複写機(以下、単に「複写機」という)の画像読取装置に適用した場合について、図面に基づいて説明する。
(1)複写機の全体の構成
図1は、本実施の形態に係る複写機の全体の構成を示すための概略断面図である。
(1−1)プリンター部の構成
プリンター部2は、画像形成部10、給紙部20および制御部30で構成され、画像読取部3で生成された画像データ、または外部の端末装置等から送られてくる画像データに基づき、周知の電子写真方式により記録シートS上にトナー画像をプリントする。
作像ユニット11Y、11M、11C、11Kは、制御部30の制御のもと、対応する色のトナー像を形成し、各色のトナー像が重なり合うように中間転写ベルト12に静電転写(一次転写)する。中間転写ベルト12は、無端状のベルトであって、矢印A方向に回転し、トナー像を二次転写位置16まで搬送する。
上記二次転写により、トナー像(未定着画像)が形成された記録シートSは、定着部14に搬送され、定着部14においてトナー像が加熱・加圧されて記録シートS上に熱定着される。熱定着された記録シートSは排紙トレイ15上に排出される。
(1−2)画像読取部の構成
画像読取部3は、原稿画像を読み取るスキャナーユニット40、スキャナーユニット40の原稿読取位置まで原稿を搬送するADFユニット(自動原稿搬送機構)50で構成される。
同図に示すように、スキャナーユニット40は、上面に第1と第2プラテンガラス45,46が嵌め込まれた筐体400内に、光源ユニット41、ミラーユニット42、レンズ43、ラインセンサー44などを備える。
このスキャナーユニット40は、原稿が第1プラテンガラス45上に載置されたときには、光源ユニット41とミラーユニット42を不図示の移動機構により矢印B方向に移動させて原稿を読み取るミラースキャンモードで動作するように制御部30により制御される。一方、原稿がADFユニット50の原稿給紙トレイ52に載置されたときには、原稿が第2プラテンガラス46上を通過するように搬送し、その画像を読み取るシートスルーモードで動作するように制御部30に制御される。
このADFユニット50は、上記の原稿給紙トレイ52と、ADFユニット本体51、原稿排紙トレイ53からなる。
シートスルーモードでは、原稿が次のようにして搬送されて読み取られる。
スキュー補正後の原稿は、レジストローラー対56、読取前ローラー対57および読取後ローラー対58により搬送路510内を搬送され、第2プラテンガラス46上の原稿読取位置Pを通過する際に、その第1面(第2プラテンガラス46側)の画像がスキャナーユニット40によって読み取られる。画像が読み取られた原稿は、排紙ローラー対59から原稿排紙トレイ53上に排出される。なお、両面コピーや両面スキャンする場合には、排紙ローラー対59を逆転させて原稿をスイッチバックし、スイッチバック搬送路511から搬送路510に原稿を戻すことによって、原稿の第2面(第1面とは反対側)を第2プラテンガラス46側に向けて搬送路510内を再搬送し、第2面の画像をスキャナーユニット40によって読み取らせる。画像が読み取られた原稿は、排紙ローラー対59から原稿排紙トレイ53上に排出される。
原稿搬送センサーS1,S2は、例えば反射型の光電センサーからなり、原稿を検知している間はオン(Hiレベル)信号を、検知していない間はオフ(Lowレベル)信号を制御部30に出力する。制御部30は、原稿搬送センサーS1,S2の出力の立ち上がりエッジ(LowからHiレベルへの変化点)、立ち下がりエッジ(HiからLowレベルへの変化点)より、原稿の先端、後端が各原稿搬送センサーS1,S2位置を通過したことを検知できる。これにより、制御部30は、搬送路510内の原稿位置を取得することができ、上記のスキュー補正のタイミングや原稿の読取タイミングなど、駆動モーターM1〜M4の回転駆動を制御するための各種タイミングを取得することができるようになっている。
原稿載置センサーS11は、公知の接触型センサーからなり、原稿が載置されるとアクチュエーターS11aが押下されてオン信号を制御部30に出力する。制御部30は、オン信号により原稿が載置されていることを検出することができる。またここでは、複数の原稿載置センサーS11が搬送方向Cに所定の間隔をおいて配置されているので、各センサーS11の出力に基づき搬送方向Cにおける原稿サイズを検出できる。
図3は、捌きローラー552に装着された負荷トルク発生機構の構成例を示す図である。
同図に示すように、捌きローラー552は、ローラー本体552aと、回転軸552bとからなり、負荷トルク発生機構70は、回転軸552bの一端に同軸上に連結されたトルクリミッターTL1と、他端に、ギア71,72およびクラッチCL1を介して接続されたトルクリミッターTL2とからなる。
トルクリミッターTL1,TL2、クラッチCL1は、不図示の保持部材により保持されている。また、各軸552b,J11,J12は、不図示の保持部材により回転可能に軸受されている。
クラッチCL1は、公知の電磁クラッチからなり、制御部30の制御を受けてオン・オフされる。クラッチCL1がオンの場合には、トルクリミッターTL1とトルクリミッターTL2とを合わせた負荷トルクが捌きローラー552に付与され、クラッチCL1がオフの場合には、トルクリミッターTL1のみの負荷トルクが捌きローラー552に付与される。これにより、制御部30は、クラッチCL1をオン・オフ制御することによって、捌きローラー552に与える負荷トルク(トルクリミット値)を選択的に切り替えることができる。この負荷トルクの大きさは、捌きローラー552の、原稿を捌くための搬送抵抗の大きさを指標する。負荷トルクが大きくなるほど搬送抵抗も大きくなり、負荷トルクが小さくなれば搬送抵抗も小さくなる。
第1および第2の値t1,t2の大きさは、次のように設定される。
第1の値t1は、捌きニップN1に原稿が1枚送られてきたときには、捌きローラー552が給紙ローラー551の回転により従動回転され、捌きニップN1に原稿が重送されてきたときには、捌きローラー552に与えた負荷トルクによる搬送抵抗によって、原稿を分離して捌くことができる大きさに設定される。以下、この第1の値t1のときの搬送抵抗の大きさを「第1の抵抗値」という。
こうして捌きローラー552の回転を停止させた状態で、原稿D2に搬送方向Cとは反対向きの搬送抵抗を付与することができるので、原稿D1と原稿D2との間に滑りを発生させることができ、原稿D2を分離して原稿D1のみを搬送することができる(同図の破線の矢印で示す原稿D1)。
したがって、図4(a)のように原稿間に滑りが生じている状態において、捌きローラー552のトルクリミット値を第1の値t1から第2の値t2に切替えたとしても、図4(b)に示すように、捌きローラー552の回転停止状態を維持することができ、原稿D2に対して搬送抵抗を与えることができる。これにより、原稿D1,D2間の摺動状態も維持できるので、原稿D2が原稿D1に連れ送りされるのを抑制することができる。
本実施の形態では、捌きローラー552と負荷トルク発生機構70を組み合わせたものが、ピックアップローラー54により繰り出された原稿を捌く捌き部材として機能する。
(2)制御部の構成
図5は、制御部30の構成と、制御部30による制御対象となる主構成要素との関係を示すブロック図である。
CPU31は、画像形成部10、給紙部20、スキャナーユニット40、ADFユニット50および操作パネル60等を制御するためのプログラムを実行する。ROM32は、CPU31により実行される各種プログラムを格納するストレージである。RAM33は、CPU31がプログラムを実行するときのワークエリアである。通信I/F部34は、LANカード、LANボードといったLANに接続するためのインターフェースである。
操作パネル60は、複写機1の上部の操作しやすい位置に配設され、印刷設定画面等の操作画面や印刷結果等の各種情報を表示するタッチパネル式液晶ディスプレイや、各種指示を入力するための操作ボタン等から構成され、タッチパネルや操作ボタン等の操作を介してユーザーからの各種指示入力を受付ける。
この原稿搬送処理中、さらにCPU31は、ADFユニット50のクラッチCL1をオン・オフ制御して、捌きローラー552のトルクリミット値を、第1の値t1と第2の値t2に切り替える負荷トルクの変更処理を実行する。
図6(a)〜(c)は、ADFユニットにおける原稿搬送処理に伴う捌きローラーの負荷トルク変更処理の概要を説明するための動作図である。
まず、図6(a)は、原稿D1の給紙開始時の状態を示す。同図において、ピックアップローラー54、捌きローラー対55など各ローラー対56〜59、原稿の搬送路510などが模式的に示されている。図6(b)、(c)も同様である。
そして、図6(b)に示すように、ピックアップローラー54により繰り出された原稿D1の先端D1aが、捌きニップN1を通過し、スキュー補正された後、レジストニップN2を通過すると、制御部30は、捌きローラー552のトルクリミット値を第1の値t1から第2の値t2に切り替える。なお、制御部30は、スキュー補正後に給紙ローラー551の回転駆動を停止させ、レジストローラー対56が回転駆動するように駆動モーターM1,M2を制御している。この場合、給紙ローラー551は、ワンウェイクラッチを介して駆動モーターM1に連結されているので、このまま原稿は搬送される。
原稿D1の先端D1aがレジストニップN2を通過すると、レジストローラー対56と捌きローラー対55との間を原稿D1が架け渡された状態になる。このとき、一方のレジストローラー対56は搬送方向Cに向けて回転駆動される。他方の捌きローラー対55の給紙ローラー551の回転駆動は停止されているが、ワンウェイクラッチの作用により回転する。しかし、捌きローラー552の搬送抵抗によるバックテンション(図6(b)の矢印Eで示す張力)が生じることになる。
そこで、原稿の重送を防止しつつ、バックテンションの変動に起因する画像の劣化を抑制するため、上記したように、原稿の給紙開始から、原稿先端がレジストニップを通過するまでは、捌きローラー552のトルクリミット値を捌き能力の高い第1の値t1にして原稿を確実に捌いて、その後、捌き能力は低下するも、原稿間に滑りが生じている状態であれば切り替えても原稿の連れ送りを抑制できる第2の値t2にする構成とした。
なお、このようなバックテンションの変動に起因する画像劣化の問題は、搬送路を十分に長くして、原稿後端が捌きニップを抜けた後、原稿先端が原稿読取位置を通過するように構成すれば解決することは明らかである。しかしながら、その場合には、装置の大型化を招いてしまう。そこで、捌きローラー552のトルクリミット値を、上記した期間内に第1の値t1から第2の値t2に切り替えることにより、バックテンションの変動に起因する画像劣化を抑制するとともに、装置の大型化を回避できるように構成している。
この制御は、複写機1全体を制御するメインフローチャート(不図示)のサブルーチンとして実施される。また、この制御は、シートスルーモードでの原稿の読み取りの際に実行されるものであり、上記した原稿搬送処理と並行して行われる。
そして、原稿の給紙が開始され(ステップS102)、ピックアップローラー54により繰り出された原稿が、捌きローラー対55に捌かれスキュー補正された後、原稿の先端がレジストローラー対56のレジストニップN2を通過すれば(ステップS103:Yes)、制御部30は、捌きローラー552のトルクリミット値を第2の値t2に切り替える(ステップS104)。
制御部30は、上記したように、原稿搬送センサーS1の出力の立ち上がりエッジを検出することで、原稿の先端が原稿搬送センサーS1の検出位置を通過するのを検出できる。また、原稿の先端が当該検出位置からレジストニップN2を通過するまでの時間(J1)(スキュー補正に要する時間を含む)は、予め実験により求めておくことができる。これらより、制御部30は、原稿の先端が原稿搬送センサーS1の検出位置を通過した時点から、時間(J1)が経過したかどうかをチェックすることにより、原稿の先端がレジストニップN2を通過したか否かを判断できるのである。
制御部30は、上記したように、原稿搬送センサーS2の出力の立ち下がりエッジを検出することで、原稿の後端が原稿搬送センサーS2の検出位置を通過するのを検出できる。また、原稿の後端が当該検出位置から原稿読取位置Pを通過するまでの時間(J2)は、予め実験により、または搬送速度と検出位置から原稿読取位置Pまでの距離から求めることができる。これらより、制御部30は、原稿の後端が原稿搬送センサーS2の検出位置を通過した時点から、時間(J2)が経過したかどうかをチェックすることにより、原稿の後端が原稿読取位置Pを通過したか否かを判断できるのである。
上記構成のADFユニット50は、原稿D1の先端D1aがレジストローラー対56のレジストニップN2を通過した後、原稿読取位置Pに到達する前に、捌きローラー552のトルクリミット値を第1の値t1から第2の値t2に下げて搬送抵抗を小さくしている(第1の抵抗値から第2の抵抗値に)。これにより、原稿D1の先端D1aがレジストニップN2を通過するまでは、捌きニップN1を通過する原稿に対する搬送抵抗を、捌くことができる十分な大きさにすることができるとともに、その後の搬送抵抗を小さくしているので、原稿D1の後端D1bが捌きニップN1を抜けたときのバックテンション、および搬送速度の変動を従来よりも小さくすることができる。これにより、読取り画像が部分的に圧縮されて倍率変動が生じるのを抑制でき、読取り画像の劣化を抑制することができる。
<第2の実施の形態>
第2の実施の形態のADFユニットは、捌きローラー552のトルクリミット値の第2の値を、給紙する原稿の厚みに応じて厚紙、普通紙、薄紙の紙種毎に変えている点、および第2の値への切り替えに起因して原稿の連れ送りが生じた場合には、当該第2の値を増加させる補正を行うように構成されている点で、第1の実施の形態のADFユニット50とは相違する。
その他の構成については、基本的に第1の実施の形態のADFユニット50と同様であるので、同じ構成については、同じ符号で示し、その説明を省略する。
図8(a)は、本実施の形態に係るADFユニットに設けられた、原稿紙種を判定する構成を説明するための模式図である。
同図に示すように、捌きローラー対55の下流側に、原稿搬送センサーS3と、原稿厚み検出センサーS4が設けられている。
なお、原稿厚み検出センサーS4が原稿搬送センサーS3よりも下流側に配された構成としても構わない。この場合、原稿搬送センサーS3により原稿の先端を検出してから、当該先端が原稿厚み検出センサーS4位置を通過する所定時間が経過したときに、原稿の厚みを検出するようにすればよい。
図8(b)は、原稿の連れ送りを検出し判定する構成を説明するための模式図である。ここでは、上記原稿搬送センサーS3の出力情報を用いて、次のようにして行う。
原稿の連れ送りが生じていれば、例えば、同図に示すように、搬送路510内を搬送している原稿D1の後端D1bが原稿読取位置Pを通過したときに捌きニップN1を見ると、次の原稿D2の先端D2aが捌きニップN1を抜けて下流側にきた状態となっている。このときには、原稿搬送センサーS3から原稿の検出を示すオン信号が出力されるので、制御部30は原稿の連れ送りが生じていると判定することができる。
(3)捌きローラーへの負荷トルク発生機構
図9は、本実施の形態の負荷トルク発生機構の構成例を示す図である。
トルクリミッターTL3は、クラッチCL2を介してギア73に接続され、トルクリミッターTL4は、クラッチCL3を介してギア74に接続され、トルクリミッターTL5は、クラッチCL4を介してギア75に接続されている。
制御部30は、クラッチCL1〜CL4をオン・オフ制御して、作動させるトルクリミッターTL2〜TL5の組み合わせを変えることにより、捌きローラー552に与える負荷トルク(トルクリミット値)を選択的に切り替えることができる。
同図に示すように、本実施の形態では、各トルクリミッターTL1〜TL5のトルクリミット値が、90gf・cm、100gf・cm、110gf・cm、120gf・cm、130gf・cmとなっている。
また、原稿が厚紙のときの第2の値t2は、420gf・cm、430gf・cm、440gf・cmと3段階に切り替えることができ、初期値はトルクリミッターTL1〜TL4をオンさせた値、420gf・cmである(◎印)。当該初期値で連れ送りが生じた場合、制御部30は、トルクリミッターTL4をオフ、トルクリミッターTL5をオンにして、第2の値t2を430gf・cmに切り替える。それでも連れ送りが生じた場合には、トルクリミッターTL3をオフ、トルクリミッターTL4をオンに戻して、第2の値t2を440gf・cmに切り替える制御を行う。
このような厚紙、普通紙、薄紙毎の第2の値t2は、実験により求められている。第2の値t2が、薄紙よりも厚紙の方が大きくなっているのは、例えば2枚の原稿が捌きニップN1に噛み込まれたとき、当該原稿が厚いほど、原稿と原稿との間が圧接されて摩擦力が大きくなるために連れ送りが生じやすくなるのである。
このような各紙種における第2の値t2の、初期値、最大値は、予め実験により求められる。また、初期値と最大値の間の値を、原稿状態(吸湿量)や画像種類が初期値のときとは異なる原稿を前提にして、連れ送りを抑制できるように予め実験により求めて設定しても構わない。
図11は、本実施の形態において、制御部30で実行される「捌きローラーの負荷トルク変更処理」の制御内容を示すフローチャートである。
ここでは、制御部30のROM32に、上記の紙種情報(普通紙の厚みの規定範囲を示す情報)、および図10に示す設定テーブルF内の各種情報が格納されている。また、RAM33には、厚紙、普通紙、薄紙の第2の値設定値を格納する第2の値格納部R1,R2,R3、および原稿の厚みを検出し判定した紙種を格納する紙種格納部R4の領域が設けられている。
そして、原稿の給紙が開始されると(ステップS203)、給紙された原稿の厚みを検出する(ステップS204)。制御部30は、検出した原稿の厚みと、ROM32に格納された紙種情報、普通紙の厚みの規定範囲とを比較することにより、原稿の紙種を判定する(ステップS205,S207)。このとき、判定した紙種をRAM33の紙種格納部R4に格納する。
判定した結果が厚紙の場合には(ステップS207:Yes)、第2の値格納部R1に格納された「厚紙の第2の値設定値」を第2の値t2にセットする(ステップS208)し、普通紙、厚紙のいずれでもない場合には(ステップS205,207:No)、第2の値格納部R3に格納された「薄紙の第2の値設定値」を第2の値t2にセットする(ステップS209)。
そして、原稿の後端が原稿読取位置Pを通過し(ステップS212:Yes)、画像読取が終了した時点で、原稿の連れ送りが発生しているか否かを確認する(ステップS213)。
一方、原稿の連れ送りが発生していなければ(ステップS213:No)、ステップS214をスキップする。
次の原稿があれば(ステップS215:Yes)、ステップS202に戻り、捌きローラー552のトルクリミット値を第1の値t1に戻して、以降のステップS203〜S215の処理を繰り返す。次の原稿がなければ(ステップS215:No)、不図示のメインフローチャートにリターンする。
[変形例]
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
例えば、捌きローラー552が、駆動モーターからの駆動力を受けて原稿の搬送方向とは反対向きに回転する構成とし、回転トルクによる搬送抵抗を原稿に与えて捌くようにすることができる。この場合、駆動モーターとして、例えばDCモーターを用いた場合には、供給電流値を変えることによって回転トルクを切り替えることができ、原稿に与える搬送抵抗の大きさを変えることができる。
トルクリミッターの取付構造は、ADFユニットの仕様(内部空間のレイアウトなど)に応じて、その構成を適宜選択することができる。
(3)上記実施の形態では、2つの測距センサーからなる原稿厚み検出センサーを用いた構成を示したが、これに限定するものではない。例えば、上記実施の形態では、厚紙、普通紙、薄紙の紙種を判定できる程度の測定精度があればよいので、原稿を厚さ方向から挟み込む接触型の厚さ測定装置を用いることもできる。なお、この場合、原稿を挟み込んだときに搬送抵抗が生じないように、厚み測定時には原稿搬送を一旦停止させるのが望ましい。
(6)第2の実施の形態では、原稿の紙種毎に第2の値t2を3段階に切り替えられる構成を示したが、第2の値t2は2段階でも、また4段階、5段階に切り替えられる構成であっても構わない。
(7)上記実施の形態では、プリンター部2に設けられた(配置された)制御部30を用いて、ADFユニット50を制御する構成を示したが、これに限定するものではない。例えば、ADFユニット50専用の制御部を設けた構成としても構わない。この場合、ADFユニット50専用の制御部は、プリンター部2の制御部30と連携して、上記原稿搬送処理および捌きローラーの負荷トルク変更処理を実行するように構成される。
また、上記実施の形態及び変形例の内容は、可能な限り組み合わせても構わない。
2 プリンター部
3 画像読取部
10 画像形成部
11 作像ユニット
12 中間転写ベルト
13 二次転写ローラー対
14 定着部
20 給紙部
30 制御部
40 スキャナーユニット
50 ADFユニット
52 原稿給紙トレイ
53 原稿排紙トレイ
54 ピックアップローラー
55 捌きローラー対(捌き部)
551 給紙ローラー
552 捌きローラー
56 レジストローラー対
57 読取前ローラー対
58 読取後ローラー対
59 排紙ローラー対
70、170 負荷トルク発生機構
CL1〜CL4 クラッチ
N1 捌きニップ
N2 レジストニップ
S1〜S3 原稿搬送センサー
S4 原稿厚み検出センサー
TL1〜TL5 トルクリミッター
Claims (5)
- 原稿トレイ上に積載された原稿をピックアップローラーで繰り出し、捌き部において給送ローラーに押圧された捌き部材により搬送抵抗を付与して捌いた後、原稿読取位置まで搬送する原稿搬送装置であって、
前記捌き部材による搬送抵抗の大きさを変更する搬送抵抗変更手段と、
前記捌き部より原稿搬送方向下流側に配された搬送ローラー対を回転駆動して原稿を搬送する搬送手段と、
前記捌き部から前記搬送ローラー対のニップに到るまでの搬送路途中における原稿の厚みを検出する厚み検出手段と、
を備え、
前記搬送抵抗変更手段は、
捌き部を通過した原稿の先端が、前記搬送手段における搬送ローラー対のニップを通過した後、前記原稿読取位置に到達するまでの間に、前記捌き部材により付与される搬送抵抗を、第1の値から、より小さな第2の値に変更し、かつ、前記第2の値を、複数の異なる値から設定可能であり、
前記厚み検出手段により検出された原稿の厚みが普通紙の厚みの規定範囲よりも大きい場合には前記規定範囲よりも小さい場合よりも前記第2の値が大きな値に決定されることを特徴とする原稿搬送装置。 - 前記捌き部で連れ送りが生じたことを検出する連れ送り検出手段を備え、
前記搬送抵抗変更手段は、前記連れ送りが検出されたときは、前記第2の値を所定量増加する補正を行うことを特徴とする請求項1に記載の原稿搬送装置。 - 前記捌き部材は、給紙ローラーに押圧されて捌きニップを形成する捌きローラーと、当該捌きローラーに回転負荷を与える複数のトルクリミッターとからなり、
前記搬送抵抗変更手段は、前記複数のトルクリミッターのうち一部の、前記捌きローラーへの回転負荷を切断することにより、前記搬送負荷を第1の値から第2の値に変更する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の原稿搬送装置。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の原稿搬送装置を備えることを特徴とする原稿読取装置。
- 請求項4に記載の原稿読取装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
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