JP6256790B2 - シート搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
しかしながら、中継搬送ローラ対とレジストローラ対との間隔が狭くなりすぎると、シートの斜行を補正するためのたるみ(ループ)を形成するスペースを十分に確保することができず、シートの斜行の補正が不十分になってしまうおそれがある。また、シートにたるみを形成するためのスペースが確保できたとしても、シートのたるみ部分の曲率が大きく(曲率半径が小さく)なってしまい、厚紙などの場合にはシワなどのダメージが発生しやすくなる。
しかしながら、上記特許文献1の用紙搬送装置では、中間ローラ対(中継搬送ローラ対)及びレジストローラそれぞれに用紙を突き当てて形成した用紙のたるみを利用した斜行補正を2回行っている。そのため、シートの斜行補正のために1つのローラ対に用紙を突き当てて形成した用紙のたるみを利用した斜行補正を1回行う場合に比べて、用紙の斜行を補正するための時間が長くなり、シートの搬送効率すなわち生産性が低下するという問題がある。
図1は、本発明の一実施形態に係るシート搬送装置を備えた画像形成装置の全体構成の一例を示す概略構成図である。
図1において、画像形成装置としてのレーザプリンタ100は、イエロー(Y),マゼンダ(M),シアン(C),ブラック(K)のトナー像を形成する画像形成手段としての4つの画像形成ユニット1Y,M,C,Kを備えている。また、1次転写手段としての中間転写ユニット10、中間転写ベルト11上のトナー像をシートとしてのシート状の用紙(記録媒体)に転写する2次転写ローラ21から構成される2次転写装置20、用紙に転写されたトナー像を定着する定着装置30を備えている。また、用紙を排出する排紙装置40、両面印刷時に第1面を印刷後に両面経路へ用紙を導入する反転装置50、用紙Pを収納する用紙トレイ60、用紙トレイ60からの用紙が搬送されるトレイ搬送路70を備えている。さらに、両面印刷時に反転装置50からの用紙が搬送される両面搬送路80等を備えている。
図2は、従来の一般的なシート搬送装置における、レジスト部でのたるみ形成による用紙の斜行補正技術についての説明図であって、給紙カセット60からの給紙開始から、レジストローラ対91に用紙Pを突き当ててたるみを形成したときの状態を示す図である。
なお、近年は、より多くの種類の用紙に対して画像形成できることが求められている。このため、小型で省スペース化した画像形成装置において、例えば、300〜400[g/m2]の用紙を搬送するためには、給紙コロ61のみで第2搬送手段まで用紙を搬送することは難しく、中継手段として第1搬送手段を設けることが好ましい。
図3(a)に示すように、中継手段である第二のローラ対としての中継ローラ対110を備えた場合、用紙Pのたるみは中継ローラ対110と第一のローラ対としてのレジストローラ対91との間のA部に形成される。一方、図3(b)に示すように、中継ローラ対110を備えない場合、用紙Pのたるみは給紙コロ61とレジストローラ対91との間のB部に形成される。搬送経路幅を同等に確保した場合、A部では、中継ローラ対110を備えることでたるみを形成するために必要な搬送経路上の余剰空間が小さくなり、より大きく用紙Pをたるませるか、又は搬送経路幅を広げなければ、B部と同様のたるみを確保することができない。このため中継ローラ対を備えた装置では、装置の小型化が困難となったり、用紙を大きくたるませるための用紙搬送力が増大したり、用紙に対して大きな変形を与えることによる用紙の変形やダメージが生じたりするなどの様々な問題が発生する。特に、用紙搬送力の増大や、用紙の変形やダメージが生じる問題は、装置を小型化することでより顕著な問題となってくる。
図8(a)、(b)は、他の駆動制御方法によってたるみを形成する場合の給紙コロ61、中継ローラ対110及びレジストローラ対91の駆動・停止と、レジストセンサ95の検知との関係の一例を示すタイミングチャートである。
図9において、給紙コロ61から中継ローラ対110までの搬送距離L1と、中継ローラ対110からレジストローラ対91までの搬送距離L2を、L1≦L2となるように配置する。
シート搬送装置に用紙Pの厚さを選択する厚さ選択手段を備え(不図示)、選択した用紙の厚さに応じて、図10(a)、(b)のように、中継ローラ対110よりも給紙コロ61を長く駆動する時間を搬送時間T3、T4のように変更する。厚さ選択手段としては、例えばユーザが操作パネルで用紙の厚さを選択する手動の厚さ選択手段や、給紙カセット60に用紙の厚さを検知するセンサを設けて用紙の厚みを選択する自動の厚さ選択手段がある。
図11において、給紙コロ61による用紙Pの搬送速度をV1、中継ローラ対110による用紙Pの搬送速度をV2としたときに、V1≧V2のように設定する。上述した給紙コロ61と中継ローラ対110との間に形成される第二のたるみS2は、レジストローラ対91の駆動開始後、V1とV2との搬送速度差により増減する。仮に、V1<V2であった場合、用紙Pの搬送中に第二のたるみS2が消滅し、給紙コロ61と中継ローラ対110との間で用紙Pの引張が発生する。すると、用紙後端が給紙コロ61を通過する際にその引張が解消される反動に起因し、あるいは給紙コロ61を通過した際のローラ駆動モータの負荷変動により、用紙挙動の乱れや画像形成位置のズレという不具合の原因となる。そこで、V1≧V2となるように搬送速度を設定することで、用紙搬送中に第二のたるみS2が消滅しない構成として、上記不具合を防止することができる。
給紙コロ61の搬送速度をV1[mm/s]、中継ローラ対110の搬送速度をV2[mm/s]、給紙コロ61を中継ローラ対110よりも長く駆動する搬送時間をT2[s]とする。また、給紙コロ61と中継ローラ対110との間の搬送距離をL1[mm]、中継ローラ対110とレジストローラ対91との間の搬送距離をL2[mm]、搬送する用紙の長さをL3[mm]とする。
V1×T2≧(V2−V1)×(L3−L2)/V2・・・式(1)
シート搬送装置に用紙Pの搬送方向の長さを選択する長さ選択手段を備え(不図示)、選択した用紙の長さに応じて、図14(a)、(b)のように、中継ローラ対110よりも給紙コロ61を長く駆動する時間を搬送時間T5、T6のように変更する。長さ選択手段としては、例えばユーザが操作パネルで用紙のサイズを選択する手動の長さ選択手段や、給紙カセット60に収容されている用紙のサイズを検知するセンサを設けて用紙の長さを選択する自動の長さ選択手段がある。
図15(a)に示すように、中継従動コロ113を半月状のコロで構成することにより、用紙Pが給紙コロ61からレジストローラ対91へ到達するまでの区間では、中継ローラ対110により高い搬送力を確保することができる。また、図15(b)に示すように、用紙Pの先端がレジストローラ対91に到達した後は、中継従動コロ113が中継駆動ローラ111から離間する。これにより、図中の破線部Dの広い領域でたるみ形成が可能となり、スキュー補正能力を向上させることができる。
なお、図15に示す例では、従動ローラを半月状のコロで形成しているが、駆動ローラを半月状のコロで形成してもよい。また、双方のローラを半月状のコロで形成してもよい。
(態様A)
用紙Pなどのシートを供給する給紙コロ61などのシート供給手段と、シートを搬送するレジストローラ対91などの第一のローラ対と、シート供給手段と第一のローラ対との間でシートを搬送する中継ローラ対110などの第二のローラ対と、シート供給手段と第一のローラ対と第二のローラ対とを駆動制御する駆動制御装置などの駆動制御手段と、を備えるシート搬送装置であって、駆動制御手段は、第一のローラ対の駆動を停止させた状態でシート供給手段及び第二のローラ対の駆動を開始し、シートの先端が駆動停止中の第一のローラ対に突き当たってから第一のローラ対と第二のローラ対との間にシートの第一のたるみS1が形成されるようにシート供給手段と第二のローラ対とを所定時間駆動し、第一のたるみS1が形成された後、シートが少なくともシート搬送方向に移動可能な状態で第二のローラ対の駆動を停止し、第二のローラ対の駆動が停止した後、シート供給手段と第二のローラ対との間にシートの第二のたるみS2が形成されるようにシート供給手段を所定時間駆動する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、駆動停止中の第一のローラ対にシートの先端が突き当たってからシート供給手段と第二のローラ対とを所定時間駆動することにより、第二のローラ対と第一のローラ対との間に第一のたるみS1が形成される。この第一のたるみS1とシート自体のコシとによりシートの先端縁が第一のローラ対の回転軸に平行な表面に押し付けられ、シートの斜行が補正される。更に、上記シートの第一のたるみが形成された後、少なくともシート搬送方向にシートが移動可能な状態で第二のローラ対の駆動が停止される。この第二のローラ対の駆動が停止した後、シート供給手段を所定時間駆動することにより、シート供給手段と第二のローラ対との間にシートの第二のたるみS2が形成される。このように第二のたるみS2を形成することで、第一のローラ対と第二のローラ対との間の距離が短くて第一のたるみS1が少ない場合であっても、その第一のたるみS1を補ってシートの斜行を補正するために十分な量のたるみを形成することができる。また、駆動が停止された第二のローラ対はシートの搬送方向に対してシートに連れ回ることができるため、第二のたるみS2とシート自体のコシとによりシートの先端縁が第一のローラ対の回転軸に平行な表面に更に押し付けられる。これにより、第一のローラ対と第二のローラ対との間の距離が短くて第一のたるみS1が少なくシートの斜行が補正しきれなかった場合でも、そのシートの斜行を確実に補正することができる。以上のように第一のローラ対と第二のローラ対との間の距離を短くしても、シートのたるみを十分に確保できシートの斜行を確実に補正できるので、シート搬送装置の小型化ができる。また、ローラ対へのシートの先端縁の突き当て動作は一度ですむため、ローラ対へのシート先端縁の突き当て動作を二度行って斜行を補正する従来技術に比べて、シートの搬送効率の低下を抑制することができる。よって、装置の小型化を図るとともにシートの搬送効率の低下を抑制しつつシートの斜行を確実に補正することができる。
(態様B)
上記態様Aにおいて、駆動制御手段は、シートの第二のたるみS2を形成しシート供給手段と第一のローラ対と第二のローラ対とを停止した後、シートの搬送を再開する際に、第一のローラ対よりも先にシート供給手段の駆動を開始する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、シートの搬送を再開する際に、第一のローラ対よりも先にシート供給手段の駆動を開始することにより、第二のたるみS2が形成され、又は、第二のたるみS2の形成量が増えるので、シートの斜行を確実に補正することができる。
(態様C)
上記態様Bにおいて、シートの厚さを選択する操作パネルなどの厚さ選択手段を更に備え、駆動制御手段は、厚さ選択手段の選択結果に基づいて、シート供給手段を第二のローラ対よりも長く駆動する時間を変更する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、シートの厚さに応じて第二のたるみS2の形成量を変更することができ、シートの厚さに応じた斜行補正能力を有することが可能となる。
(態様D)
上記態様B又はCのシート搬送装置において、シート供給手段で供給する前のシートを収納する給紙カセット60などのシート収納手段と、シート収納手段に収納されたシートの搬送方向の長さを選択する用紙サイズ検知センサなどの長さ選択手段と、を更に備え、駆動制御手段は、長さ選択手段の選択結果に基づいて、シート供給手段を第二のローラ対よりも長く駆動する時間を変更する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、シートの搬送方向の長さに応じて第二のたるみS2の形成量を変更することができ、シートの長さに応じた斜行補正能力を有することが可能となる。
(態様E)
上記態様A乃至Dのいずれかのシート搬送装置において、シート供給手段から第二のローラ対までの搬送距離をL1、第二のローラ対から第一のローラ対までの搬送距離をL2としたときに、L1≦L2の関係を満たす。
これによれば、上記実施形態について説明したように、各ローラ間の搬送経路の距離が大きい程、シートの斜行を補正するためのたるみを形成するためには有利な構成となる。特に、シート搬送方向下流側の第二のローラ対と第一のローラ対との間に形成される第一のたるみS1が大きい方が、シートの斜行補正には有効である。用紙搬送方向下流側の第二のローラ対と第一のローラ対とのローラ間の搬送距離L2を、上流側のシート供給手段と第二のローラ対とのローラ間の搬送距離L1以上に大きくすることで、シート搬送装置全体の斜行補正能力を向上させることができる。
(態様F)
上記態様A乃至Eのいずれかにおいて、シート供給手段によるシートの搬送速度をV1、第二のローラ対によるシートの搬送速度をV2としたときに、V1≧V2の関係を満たす。
これによれば、上記実施形態について説明したように、仮にV1<V2であるとすると、シートの搬送中に第二のたるみS2が消滅し、シート供給手段と第二のローラ対との間にシートの引張が発生する。すると、シート後端がシート供給手段を通過する際にその引張が解消される反動に起因し、あるいはシート供給手段を通過した際のローラ駆動源の負荷変動により、シート挙動の乱れなどの不具合の原因となる。そこで、V1≧V2となるように搬送速度を設定することで、シート搬送中に第二のたるみS2が消滅せず、シート挙動の乱れなどの不具合を防止することができる。
(態様G)
上記態様A乃至Fのいずれかにおいて、シート供給手段から第二のローラ対までの搬送距離をL1、第二のローラ対から第一のローラ対までの搬送距離をL2、シートの搬送方向の長さをL3、シート供給手段によるシートの搬送速度をV1、第二のローラ対によるシートの搬送速度をV2、シート供給手段を第二のローラ対よりも長く駆動する時間をT2、としたときに、V1×T2≧(V2−V1)×(L3−L2)/V2の関係を満たす。
これによれば、上記実施形態について説明したように、形成されるたるみ量(V1×T2)が、シート供給手段と第二のローラ対との搬送速度差で解消されるたるみ量(V2−V1)×(L3−L2)/V2以上に大きくなるように設定する。これにより、上記態様Fで説明したV1≧V2の関係を必ずしも満たす搬送速度を設定しなくてもよく、第二のたるみS2が消滅しないように動作し、シート挙動の乱れなどの不具合を防止することができる。
(態様H)
用紙Pなどのシートを供給する給紙コロ61などのシート供給手段と、シートを搬送するレジストローラ対91などの第一のローラ対と、シート供給手段と第一のローラ対との間でシートを搬送する中継ローラ対110などの第二のローラ対と、シート供給手段と第一のローラ対と第二のローラ対とを駆動制御する駆動制御装置などの駆動制御手段と、を備えるシート搬送装置であって、第二のローラ対の少なくとも一方のローラは、軸方向断面が半月状の中継従動コロ113などのコロであり、駆動制御手段は、第一のローラ対の駆動を停止させた状態でシート供給手段及び第二のローラ対の駆動を開始し、シートの先端が駆動停止中の第一のローラ対に到達するまでは、第二のローラ対の二つのローラを当接させ、シートの先端が駆動停止中の第一のローラ対に到達した後は、第二のローラ対の二つのローラを離間させ、第二のローラ対の二つのローラを離間させた後、第一のローラ対の駆動開始前に、シート供給手段と第一のローラ対との間にシートのたるみが形成されるようにシート供給手段を所定時間駆動する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、シートがシート供給手段から第一のローラ対へ到達するまでの区間では、第二のローラ対により高い搬送力を確保することができる。一方、シートの先端が第一のローラ対に到達した後は、軸方向断面が半月状のコロにより第二のローラ対が互いに離間し、シート供給手段と第一のローラ対との間の広い領域でたるみ形成が可能となり、斜行補正能力を向上させることができる。
(態様I)
上記態様A乃至Hのいずれかにおいて、シート供給手段、第一のローラ対及び第二のローラ対それぞれを、同一の駆動源で独立して駆動・停止することができる駆動連結手段を更に備えた。
これによれば、上記実施形態について説明したように、歯車や電磁クラッチ等から構成される駆動連結手段を用いることにより、一つの共通の駆動源で、シート供給手段と第一のローラ対と第二のローラ対とをそれぞれ、独立に駆動/停止することができる。これにより、駆動源を共通使用することができ、装置の小型化や低コスト化が可能となる。
(態様J)
シートを搬送するシート搬送装置と、シート搬送装置から搬送されたシートに対して画像を形成する画像形成手段と、を備えた画像形成装置であって、シート搬送装置として上記態様A乃至Iのいずれかのシート搬送装置を用いた。
これによれば、上記実施形態について説明したように、装置の小型化を図りつつ、シートの搬送効率の低下を抑制し、生産性の低下を防止できる。また、画像形成対象のシートの斜行を確実に補正することができるため、シートの詰まり、破損、シワ、画像のズレ等の不具合のない画像形成が可能となる。
2 感光体
3 LED
4 現像装置
5 現像剤カートリッジ
6 クリーニング装置
10 中間転写ユニット
11 中間転写ベルト
20 2次転写装置
30 定着装置
40 排紙装置
50 反転装置
60 給紙カセット
61 給紙コロ
90 レジスト搬送装置
91 レジストローラ対
94 突き当て部
95 レジストセンサ
100 レーザプリンタ
110 中継ローラ対
111 中継駆動ローラ
112 中継従動ローラ
113 中継従動コロ
P 用紙
S1 第一のたるみ
S2 第二のたるみ
Claims (10)
- シートを供給するシート供給手段と、
前記シートを搬送する第一のローラ対と、
前記シート供給手段と前記第一のローラ対との間で前記シートを搬送する第二のローラ対と、
前記シート供給手段と前記第一のローラ対と前記第二のローラ対とを駆動制御する駆動制御手段と、を備えるシート搬送装置であって、
前記駆動制御手段は、
前記第一のローラ対の駆動を停止させた状態で前記シート供給手段及び前記第二のローラ対の駆動を開始し、
該シートの先端が駆動停止中の前記第一のローラ対に突き当たってから該第一のローラ対と該第二のローラ対との間に該シートの第一のたるみが形成されるように該シート供給手段と該第二のローラ対とを所定時間駆動し、
該シートの第一のたるみが形成された後、該シートが少なくともシート搬送方向に移動可能な状態で該第二のローラ対の駆動を停止し、
該第二のローラ対の駆動が停止した後、該シート供給手段と該第二のローラ対との間に該シートの第二のたるみが形成されるように該シート供給手段を所定時間駆動することを特徴とするシート搬送装置。 - 請求項1のシート搬送装置において、
前記駆動制御手段は、前記シートの第二のたるみを形成し前記シート供給手段と前記第一のローラ対と前記第二のローラ対とを停止した後、前記シートの搬送を再開する際に、該第一のローラ対よりも先に該シート供給手段の駆動を開始することを特徴とするシート搬送装置。 - 請求項2のシート搬送装置において、
前記シートの厚さを選択する厚さ選択手段を更に備え、
前記駆動制御手段は、前記厚さ選択手段の選択結果に基づいて、前記シート供給手段を前記第二のローラ対よりも長く駆動する時間を変更することを特徴とするシート搬送装置。 - 請求項2又は3のシート搬送装置において、
前記シート供給手段で供給する前のシートを収納するシート収納手段と、該シート収納手段に収納されたシートの搬送方向の長さを選択する長さ選択手段と、を更に備え、
前記駆動制御手段は、前記長さ選択手段の選択結果に基づいて、前記シート供給手段を前記第二のローラ対よりも長く駆動する時間を変更することを特徴とするシート搬送装置。 - 請求項1乃至4のいずれかのシート搬送装置において、
前記シート供給手段から前記第二のローラ対までの搬送距離をL1、該第二のローラ対から前記第一のローラ対までの搬送距離をL2としたときに、L1≦L2の関係を満たすことを特徴とするシート搬送装置。 - 請求項1乃至5のいずれかのシート搬送装置において、
前記シート供給手段による前記シートの搬送速度をV1、前記第二のローラ対による該シートの搬送速度をV2としたときに、V1≧V2の関係を満たすことを特徴とするシート搬送装置。 - 請求項1乃至6のいずれかのシート搬送装置において、
前記シート供給手段から前記第二のローラ対までの搬送距離をL1、該第二のローラ対から前記第一のローラ対までの搬送距離をL2、前記シートの搬送方向の長さをL3、該シート供給手段による該シートの搬送速度をV1、該第二のローラ対による該シートの搬送速度をV2、該シート供給手段を該第二のローラ対よりも長く駆動する時間をT2、としたときに、
V1×T2≧(V2−V1)×(L3−L2)/V2
の関係を満たすことを特徴とするシート搬送装置。 - シートを供給するシート供給手段と、
前記シートを搬送する第一のローラ対と、
前記シート供給手段と前記第一のローラ対との間で前記シートを搬送する第二のローラ対と、
前記シート供給手段と前記第一のローラ対と前記第二のローラ対とを駆動制御する駆動制御手段と、を備えるシート搬送装置であって、
前記第二のローラ対の少なくとも一方のローラは、軸方向断面が半月状のコロであり、
前記駆動制御手段は、
前記第一のローラ対の駆動を停止させた状態で前記シート供給手段及び前記第二のローラ対の駆動を開始し、
前記シートの先端が駆動停止中の前記第一のローラ対に到達するまでは、前記第二のローラ対の二つのローラを当接させ、
前記シートの先端が駆動停止中の前記第一のローラ対に到達した後は、前記第二のローラ対の二つのローラを離間させ、
前記第二のローラ対の二つのローラを離間させた後、前記第一のローラ対の駆動開始前に、前記シート供給手段と前記第一のローラ対との間に前記シートのたるみが形成されるように前記シート供給手段を所定時間駆動することを特徴とするシート搬送装置。 - 請求項1乃至8のいずれかのシート搬送装置において、
前記シート供給手段、前記第一のローラ対及び前記第二のローラ対それぞれを、同一の駆動源で独立して駆動・停止することができる駆動連結手段を更に備えたことを特徴とするシート搬送装置。 - シートを搬送するシート搬送装置と、
前記シート搬送装置から搬送された前記シートに対して画像を形成する画像形成手段と、を備えた画像形成装置であって、
前記シート搬送装置として、請求項1乃至9のいずれかのシート搬送装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
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