JP6256790B2 - 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、用紙等のシートを搬送するシート搬送装置及びそのシート搬送装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
シート搬送装置では、シートを搬送する際に、シートが搬送方向に対して斜めに傾いた状態で搬送される斜行が生じる場合がある。シートの斜行が生じると、シートの詰まり、破損、シワ等の不具合が発生するおそれがある。また、シート搬送装置は、画像が形成されるシートとしての用紙などの記録媒体を搬送する装置として、画像形成装置に用いられる。画像形成装置に設けたシート搬送装置で、上記記録媒体(シート)の斜行が発生すると、記録媒体の詰まり、破損、シワ等などのほか、記録媒体上に形成される画像の位置のズレが発生するおそれもある。
従来、上記シートの斜行を補正する技術として、シートのたるみを利用した技術が知られている。例えば、シート供給部から供給されたシートを画像形成前にいったん停止させ、画像形成動作のタイミングに合わせてシートを送り出する搬送ローラ対としてのレジストローラ対を有する画像形成装置がある。この画像形成装置のシート搬送装置において、駆動停止中のレジストローラ対にシートの先端を突き当て、その後、レジストローラ対に向けてシートを適度に搬送することによりシートにたるみを形成して、シートの斜行を補正する技術が知られている。また、厚めのシートや弾性の強いシートなど様々な種類のシートに対応するために、シート供給部とレジストローラ対との間に中継用の搬送ローラ対を設置し、シートの斜行を補正しつつ、搬送力を高める技術が知られている。この中継搬送ローラ対を設けたシート搬送装置では、中継搬送ローラ対とレジストローラ対との間にシートのたるみを形成してシートの斜行を補正する。
特許文献1には、用紙供給部の給紙ローラとレジストローラ対との間に中継搬送ローラ対としての中間ローラ対を設けた構成で、中間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用紙の斜行を補正するシート搬送装置としての用紙搬送装置が開示されている。この用紙搬送装置では、まず給紙ローラのみを駆動して駆動停止中の中間ローラ対に用紙先端を突き当てて用紙のたるみを形成し、最初の斜行補正を行う。その後、給紙ローラに加えて中間ローラ対を駆動して、駆動停止中のレジストローラ対に用紙先端を突き当てて用紙のたるみを形成し、二度目の斜行補正を行う。このように中間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回行うことにより、レジストローラのみへの用紙の突き当てによる1回の斜行補正を行う場合に比べ、より確実に用紙の斜行を補正することができる。
近年、画像形成装置の小型化が望まれており、そのためには画像形成装置に設けられるシート搬送装置も小型化する必要がある。シート搬送装置を小型化するためには、シート供給部と中継搬送ローラ対とレジストローラ対とを近づけて配置することが考えられる。
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。
上記特許文献1の用紙搬送装置では、前述のとおり、レジストローラのみへの用紙の突き当てによる1回の斜行補正を行う場合に比べ、より確実に用紙の斜行を補正することができる。従って、中間ローラ対(中継搬送ローラ対)とレジストローラ対との間隔が狭くても用紙の斜行を補正でき、画像形成装置の小型化に対応した用紙搬送装置を実現することができる。
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。
なお、以上示した装置の小型化、用紙の搬送効率の低下及びシートの斜行補正の確実化という問題は、用紙を搬送する場合だけでなく、用紙以外のシートを搬送するシート搬送装置においても同様に発生し得るものである。
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、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シート搬送装置及びそのシート搬送装置を備えた画像形成装置を提供することである。
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、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ものである。
本発明によれば、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、という効果を奏する。
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。 従来例に係るたるみ形成による斜行補正技術の説明図。 (a)は中継ローラ対を備えた場合のたるみ形成の説明図、(b)は中継ローラ対を備えない場合のたるみ形成の説明図。 (a)は用紙が斜行して搬送されている状態を示す上面図、(b)は用紙のスキューが補正されている状態を示す上面図、(c)はスキューの補正が不十分な状態を示す上面図。 本実施形態に係るたるみ形成による斜行補正技術を説明するための説明図。 各搬送ローラ及び給紙コロの駆動・停止と、レジストセンサの検知との関係の一例を示すタイミングチャート。 (a)〜(c)は、用紙の斜行補正を説明するための上面図。 (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各搬送ローラ及び給紙コロの駆動・停止と、レジストセンサの検知との関係の一例を示すタイミングチャート。 シート搬送装置における各搬送ローラ・給紙コロの構成例の一例について説明する説明図。 用紙の厚さに応じて中継ローラ対よりも給紙コロを長く駆動する時間を異ならせた制御例の一例を示すタイミングチャートであって、(a)は普通紙、(b)は厚紙の場合のタイミングチャート。 給紙コロによる用紙の搬送速度を中継ローラ対の搬送速度よりも速くした構成例の一例について説明する説明図。 シート搬送装置における各搬送ローラ及び給紙コロの構成例の他の一例について説明する説明図。 図12の構成例における駆動制御の一例を示すタイミングチャート。 用紙の長さに応じて中継ローラ対よりも給紙コロを長く駆動する時間を異ならせた制御例の一例を示すタイミングチャートであって、(a)はA4普通紙、(b)はA5普通紙の場合のタイミングチャート。 中継ローラ対の中継従動ローラを半月状のコロで形成した構成の説明図であって、(a)は中継従動ローラが中継駆動ローラに当接している状態を示し、(b)は離間している状態を示す説明図。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
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。
4つの画像形成ユニット1Y,M,C,Kは、画像形成物質として、互いに異なる色のY,M,C,Kトナー(現像剤)を用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Kトナー像を形成するための画像形成ユニット1Kを例に説明する。画像形成ユニット1Kは、像担持体としての円筒形状の感光体2、感光体2の表面を帯電する帯電装置(不図示)、帯電された感光体2の表面を画像情報により露光して感光体2上に静電潜像を形成する光源としてのLED3を備えている。また、感光体2上の静電潜像をKトナーで現像して感光体2上にKトナー像を形成する現像装置4、現像装置4の上方に設置されKトナーを収納する現像剤カートリッジ5、転写後の感光体2の表面をクリーニングするクリーニング装置6等を備えている。
中間転写ユニット10は、複数の感光体2上の各トナー像を重ねる無端状の中間転写ベルト11を有している。また、中間転写ベルト11を介して感光体2に対向して配置され、この感光体表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト11に転写するための1次転写ローラ12等を有している。
2次転写ローラ21の用紙搬送方向上流側には、第一のローラ対としてのレジストローラ対91から構成されるレジスト搬送装置90が設けられている。用紙Pは先端縁が用紙Pの搬送方向と直交するように搬送されるが、先端縁が搬送方向と直交せずに斜めになった状態で搬送される斜行が生じる場合がある。用紙Pの斜行を補正するために、このレジスト搬送装置90では、中間転写ベルト11上に形成されたトナー像が用紙Pに転写される直前に、一度用紙Pをたるませてから所定のタイミングで2次転写装置20に用紙を搬送するように制御される。このたるみと用紙P自体のコシとにより、用紙Pの先端縁がレジストローラ対91の回転軸に平行なニップ部に倣って用紙Pの斜行が補正され、中間転写ベルト11上のトナー像の位置を用紙に精度良く合わせて、転写することができる。
レーザプリンタ100で画像形成する場合、給紙カセット60に積載された用紙Pは、シート供給手段としての給紙コロ61で給紙され、トレイ搬送経路70を通り、停止しているレジスト搬送装置90で一度たるみが形成される。その後、中間転写ベルト11上のトナー像に対して所定のタイミングでレジスト搬送装置90による用紙Pの搬送が始まり、2次転写装置20、定着装置30、排紙装置40を経て排紙トレイ41に排紙される。なお、本実施形態において、シート搬送装置(用紙搬送装置)は、給紙カセット60の用紙Pを送り出すシート供給手段としての給紙コロ61と、レジストローラ対91を有するレジスト搬送装置90と、後述の第二のローラ対としての中継ローラ対110とを用いて構成されている。
次に、レジスト搬送装置90手前のレジスト部におけるたるみ形成についてより詳細に説明する。
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。
まず、給紙カセット60から給紙コロ61で給紙された用紙Pは、予め回転を開始していた第二のローラ対としての中継ローラ対110を通過し、停止中の第一のローラ対としてのレジストローラ対91に突き当たる。より具体的には、用紙Pの先端縁がレジストローラ対91の回転軸と平行なニップに突き当たる。用紙Pがレジストローラ対91のニップに突き当たってから、引き続き所定時間だけ給紙コロ61と中継ローラ対110とを駆動した後に停止させることで、レジストローラ対91と中継ローラ対110との間の用紙Pにたるみを形成させる。用紙Pのたるみ量は、中継ローラ対110とレジストローラ対91との間のレジストセンサ95が用紙P先端を検知したタイミングをトリガとして、所定のタイミングで給紙コロ61及び中継ローラ対110を停止させることにより所定のたるみ量を得ることができる。用紙Pにたるみを形成することで、用紙Pが斜めの状態で搬送される斜行(以下、「スキュー」ともいう。)が生じても、用紙Pの先端縁がレジストローラ対91のニップに突き当たり、ニップに倣うようにしてスキューが補正される。
そして、中間転写ベルト11上のトナー像にタイミングを合わせて、給紙コロ61、中継ローラ対110、レジストローラ対91が駆動する。これにより、スキューが補正された用紙Pは搬送方向下流側の2次転写装置20へと搬送され、先端画像を精度良く用紙Pに転写させることができる。
ここで、便宜上中継ローラ対110を第1搬送手段と呼ぶこととする。第1搬送手段は、第1搬送駆動ローラ111と第1搬送従動ローラ112とにより構成される。また、レジストローラ対91を第2搬送手段と呼ぶこととする。第2搬送手段は、第2搬送駆動ローラ92と第2搬送従動ローラ93とにより構成され、これら2つのローラで形成されるニップが、突き当て部94となっている。
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/m]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は、中継ローラ対の有無によるレジスト部でのたるみ形成の違いについて説明する説明図であって、(a)は中継ローラ対を備えた場合、(b)は中継ローラ対を備えない場合の説明図である。
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4は、用紙の斜行補正を説明するための上面図であって、図(a)は用紙が斜行して搬送されている状態を示す上面図である。また、図(b)は用紙の先端縁がレジストローラ対に突き当たってこれに倣いスキューが補正されている状態を示す上面図であり、図(c)はスキューの補正が不十分な状態を示す上面図である。
図4(a)に示すように、給紙カセット60からシート供給手段としての給紙コロ61で給紙された用紙Pにスキューが生じた場合、まず用紙Pの左先端縁がレジストローラ対91に突き当たる。そして用紙Pは、第一のたるみS1を形成しながら、先端縁がレジストローラ対91に倣うようにして右側に向けて徐々に突き当たっていき、図(b)に示すように、先端全部がレジストローラ対91の突き当て部94に完全に突き当たるまで、搬送される。しかし、上述したような装置を小型化した等の理由により、第一のたるみS1を大きく形成するだけの搬送量が確保できない場合、図4(c)に示すように用紙Pの先端縁の一部が突き当て部94に突き当たらず、用紙Pの斜行を補正し切れない状態が発生してしまう。
図5は、本実施形態に係るたるみ形成による斜行補正技術を説明するための説明図である。また、図6は、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。また、図7(a)〜(c)は、用紙Pの斜行補正を説明するための上面図である。
本実施形態に係るシート搬送装置は、少なくとも給紙コロ61、中継ローラ対110、レジストローラ対91、レジストセンサ95及び駆動制御手段としての駆動制御装置(不図示)から構成されている。駆動制御装置は、例えば、CPU、ROM、RAM、リレー等から構成され、メインコントローラやレジストセンサ95等からの入力信号に基づいて、リレーをON/OFFすることにより各ローラを駆動するモータ(不図示)を制御する。
図5に示すように、給紙カセット60から給紙コロ61で給紙された用紙Pは、予め回転を開始していた中継ローラ対110を通過し、停止中のレジストローラ対91に突き当たる。用紙Pがレジストローラ対91に突き当たってから、引き続き中継ローラ対110と給紙コロ61とを駆動し、所定時間経過後にまず中継ローラ対110の駆動を停止し、さらに所定時間経過後に給紙コロ61の駆動を停止する。
このとき、図6のタイミングチャートに示すように、レジストセンサ95が用紙Pの先端を検知してから搬送時間T0経過後に用紙Pの先端はレジストローラ対91に到達する。用紙Pの先端がレジストローラ対91に到達した後、搬送時間T1が経過するまで、中継ローラ対110と給紙コロ61とを駆動する。搬送時間T1経過後に、中継ローラ対110の駆動を停止するが、給紙コロ61は引き続き駆動する。そして、中継ローラ対110が駆動を停止してから、搬送時間T2経過後に給紙コロ61の駆動を停止する。これにより、中継ローラ対110とレジストローラ対91との間のA部に形成される第一のたるみS1に加えて、給紙コロ61と中継ローラ対110との間のC部に第二のたるみS2が形成される。
ここで、本実施形態に係るシート搬送装置では、中継ローラ対110が駆動を停止している非駆動時には、中継ローラ対110は、少なくとも用紙Pの搬送方向に対して回転自在となるように構成されている。例えば、中継駆動ローラ111の駆動系に機械式のワンウェイクラッチを設け、駆動源の駆動力を中継駆動ローラ111に伝達し、駆動源を停止したときには、中継駆動ローラ111は用紙Pの搬送方向に連れ回り、逆回転はしないように構成する。また、中継駆動ローラ111の駆動系に電気式の電磁クラッチを設けてもよい。電磁クラッチがONで駆動源の駆動力を中継駆動ローラ111に伝達し、OFFで駆動力を伝達しないことにより、中継駆動ローラ111は用紙Pの搬送方向に連れ回るとともに、逆回転する。
また、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て、駆動モータの駆動力を、給紙コロ61と中継ローラ対110とレジストローラ対91との各ローラに伝達するように構成してもよい。駆動制御装置で駆動モータと電磁クラッチとを制御することにより、一つの共通の駆動モータで給紙コロ61と中継ローラ対110とレジストローラ対91との各ローラそれぞれを、独立に駆動/停止制御することができる。これにより、駆動モータ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。
図7(a)は、搬送時間T1と搬送時間T2とが経過し、中継ローラ対110と給紙コロ61とが駆動を停止したときに、中継ローラ対110とレジストローラ対91との間に形成された用紙Pの第一のたるみS1でスキューが補正しきれていない状態を示している。このとき上述したように、中継ローラ対110は非駆動時に少なくとも用紙Pの搬送方向に対して回転自在で用紙Pに連れ回り、用紙Pの搬送方向への移動を規制しない。このため、給紙コロ61と中継ローラ対110との間に形成された第二のたるみS2と用紙P自体のコシとにより、用紙Pの先端が更に押し出される。これにより、図7(b)に示すように、第二のたるみS2が減少し、用紙Pの先端縁の全部が突き当て部94に突き当たり、用紙Pのスキューが完全に且つ確実に補正される。なお、図7(c)に示すように、搬送時間T1と搬送時間T2とが経過し、中継ローラ対110と給紙コロ61とが駆動を停止した時点で、用紙Pの先端縁の全部が突き当て部94に突き当たっている場合には、第2のたるみS2はそのままの状態で維持される。
以上説明したように、装置の小型化による省スペース化に伴って、用紙にたるみを形成するスペースが小さい場合でも、給紙コロとレジストローラ対との間に生じさせるたるみの総量を大きく確保することができる。これにより、装置を小型化した場合であっても、用紙のスキュー補正量を減じることがなく、シワ等の不具合や画像品質の低下を防止することが可能となる。
次に、本実施形態に係るシート搬送装置(用紙搬送装置)で用紙にたるみを形成する他の駆動制御方法について説明する。
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8(a)に示す駆動制御方法では、給紙カセット60から給紙コロ61で給紙された用紙Pは、予め回転を開始していた中継ローラ対110を通過し、停止中のレジストローラ対91に突き当たる。用紙Pがレジストローラ対91に突き当たってから、引き続き中継ローラ対110と給紙コロ61とを駆動し、搬送時間T1経過後に中継ローラ対110と給紙コロ61との駆動を同時に停止する。
用紙Pを2次転写装置20に搬送するために、レジストローラ対91を駆動するが、このとき搬送時間T3だけ給紙コロ61のみを駆動してから、レジストローラ対91と中継ローラ対110との駆動を開始する。用紙PのたるみS1でスキューが補正しきれていない場合であっても、レジストローラ対91の駆動開始前に搬送時間T3だけ給紙コロ61を駆動することで、図7(a)に示すように、第二のたるみS2が形成される。第二のたるみS2により、用紙Pの先端が更に押し出され、図7(b)に示すように、第二のたるみS2が減少し、用紙Pの先端縁の全部が突き当て部94に突き当たり、用紙Pのスキューが完全に且つ確実に補正される。レジストローラ対91の駆動開始における各ローラの駆動開始タイミングをずらすことにより、各ローラが同時に駆動開始する場合に比べ、駆動時にモータにかかる負荷のピークを小さくすることができる。これにより、モータの小型化、低コスト化及び消費電力の低減が実現できる。
また、図8(b)に示す駆動制御方法では、給紙カセット60から給紙コロ61で給紙された用紙Pは、予め回転を開始していた中継ローラ対110を通過し、停止中のレジストローラ対91に突き当たる。用紙Pがレジストローラ対91に突き当たってから、引き続き中継ローラ対110と給紙コロ61とを駆動し、搬送時間T1経過後に中継ローラ対110の駆動を停止し、更に搬送時間T2経過後に給紙コロ61の駆動を停止する。これにより、たるみS1及び第二のたるみS2が形成される。
図8(b)に示す例では、レジストローラ対91の駆動を開始する際に、レジストローラ対91及び中継ローラ対110よりも搬送時間T3だけ早く給紙コロ61の駆動を開始する。これにより、第二のたるみS2の形成を搬送時間T3だけ増やすことができ、用紙Pのスキューを補正するためのより十分なたるみ量を確保することができる。また、レジストローラ対91の駆動開始における給紙コロ61の駆動開始タイミングを早めることにより、各ローラが同時に駆動開始する場合に比べ、駆動時にモータにかかる負荷のピークを小さくすることができる。これにより、モータの小型化、低コスト化及び消費電力の低減が実現できる。
図9は、本実施形態に係るシート搬送装置(用紙搬送装置)における各搬送ローラ・給紙コロの構成例の一例について説明する説明図である。
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。
本実施形態のシート搬送装置における用紙のスキューは、主として各ローラ配置の平行度や、用紙のセット位置とローラ配置位置との傾き等に起因して発生する。従って、用紙の搬送方向下流側に向かってスキュー発生要因が積み重なっていく可能性がある。このため、複数のたるみを形成して複数箇所でスキュー補正機能を持たせた本実施形態の構成では、用紙搬送方向のより下流側に大きな補正能力を持たせることが望ましい。一方、上記図3を用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、スキュー補正の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、用紙搬送方向下流側の、中継ローラ対110とレジストローラ対91との間に形成される第一のたるみS1が大きい方が、用紙の斜行補正には有効である。そこで、用紙搬送方向下流側の中継ローラ対110とレジストローラ対91とのローラ間の搬送距離L2を、上流側の給紙コロ61と中継ローラ対110とのローラ間の搬送距離L1以上に大きくする。これにより、シート搬送装置全体のスキュー補正能力を向上させることができる。
図10は、用紙Pの厚さに応じて中継ローラ対110よりも給紙コロ61を長く駆動する時間を異ならせた制御例の一例を示すタイミングチャートであって、(a)は普通紙、(b)は厚紙の場合のタイミングチャートである。
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。
例えば、厚紙では用紙の剛性が高いため、普通紙と同様の搬送時間T3だけ中継ローラ対110よりも給紙コロ61を長く駆動してしまうと、所定のたるみが形成される前にレジストローラ対91のニップ内に用紙が侵入してしまう。すると、レジストローラ対91の駆動開始時における用紙の先端位置がずれてしまう。そこで、一定の厚さ以上の厚紙に対して普通紙の場合の搬送時間T3に比べて短い搬送時間T4を設定することにより、用紙先端位置のずれを防止することができる。このように用紙の厚さに応じてたるみの形成量を変更することで、様々な用紙に対して高品質な画像を得ることが可能となる。
図11は、給紙コロ61による用紙Pの搬送速度を中継ローラ対110の搬送速度よりも速くした構成例の一例について説明する説明図である。
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。
図12は、本実施形態に係るシート搬送装置における各搬送ローラ・給紙コロの構成例の他の一例について説明する説明図である。また、図13は、図12の構成例における駆動制御の一例を示すタイミングチャートである。
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。
本発明者らが鋭意検討した結果、次の式(1)を満たすことにより、V1とV2との搬送速度に関わらず、第二のたるみS2の消滅を防ぐことができることがわかった。
V1×T2≧(V2−V1)×(L3−L2)/V2・・・式(1)
給紙コロ61と中継ローラ対110との間の第二のたるみS2は、レジストローラ対91、給紙コロ61及び中継ローラ対110の駆動開始後、V1とV2との搬送速度差により増減する。上述したように、仮に、V1<V2であった場合、用紙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、形成されるたるみ量(V1×T2)が、給紙コロ61と中継ローラ対110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、図11を用いて説明した搬送速度の関係、つまりV1≧V2の関係を満たす搬送速度を必ずしも設定しなくてもよく、給紙コロ61と中継ローラ対110との間の第二のたるみS2が消滅しないように動作し、上記不具合を防止することができる。
図14は、用紙Pの長さに応じて中継ローラ対110よりも給紙コロ61を長く駆動する時間を異ならせた制御例の一例を示すタイミングチャートであって、(a)はA4普通紙、(b)はA5普通紙の場合のタイミングチャートである。
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11を用いて説明したように、V1<V2である構成の場合、用紙搬送中にたるみが消滅することによる不具合を防止するためには、設定されるたるみ量は予め搬送可能な最大用紙サイズを基準に定める必要がある。従って、長さ選択手段を備えることにより実際に搬送される用紙Pに必要な量だけのたるみを形成することができる。これにより、不必要なたるみを形成するために給紙コロ61や中継ローラ対110を駆動する必要がなくなり、不要な動作を省略することによるシートの搬送効率及び生産性の向上・消費電力の削減が可能となる。
図15は、中継ローラ対110の従動ローラを半月状のコロで形成した構成の説明図であって、(a)は中継従動コロ113が中継駆動ローラ111に当接している状態を示し、(b)は離間している状態を示す説明図である。
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。
なお、上記実施形態においては、画像形成装置(レーザプリンタ)における画像形成対象の用紙を搬送するシート搬送装置(用紙搬送装置)の場合について説明したが、本発明は用紙以外のシートを搬送するシート搬送装置にも同様に適用できる。
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(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。
1 画像形成ユニット
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
特開平07−157146号公報

Claims (10)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。
  8. 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。
  9. 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。
  10. 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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