JP2015214397A - Sheet transport device and image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロール状に巻かれた形態のシートのロール状の部分からシートを引き出して搬送するシート搬送装置、および当該シート搬送装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a sheet conveying apparatus that pulls out and conveys a sheet from a roll-shaped portion of a sheet wound in a roll shape, and an image forming apparatus including the sheet conveying apparatus.
ロール状に巻かれた形態のシート（以下、ロールシートともいう）のロール状の部分（以下、ロール部ともいう）からシートを引き出して搬送するシート搬送装置およびこれを備える画像形成装置は従来知られている。以下、ロールシートのロール部から引き出されたシートの部分を、シート部ともいう。このようなシート搬送装置では、一般に、搬送を安定させて高い搬送精度を得るために、ロール部を支持するスプールにスピンドルモータによりトルクを与えて、シートを搬送する搬送手段とロール部との間に存在するシート部にテンションを発生させる。 A sheet conveying apparatus that pulls out a sheet from a roll-shaped portion (hereinafter also referred to as a roll section) of a roll-shaped sheet (hereinafter also referred to as a roll sheet) and an image forming apparatus including the sheet conveying apparatus are known in the art. It has been. Hereinafter, the portion of the sheet drawn out from the roll portion of the roll sheet is also referred to as a sheet portion. In such a sheet conveying apparatus, in general, in order to stabilize conveyance and obtain high conveyance accuracy, a torque is applied to the spool supporting the roll unit by a spindle motor to convey the sheet between the conveyance unit and the roll unit. A tension is generated in the sheet portion existing in the sheet.
特許文献１は、ロール部の巻径の変動下においても高い搬送精度を得るために、ロール部と搬送手段との間に存在するシート部に発生させるテンションを一定に保つことを提案している。詳細には、特許文献１では、常に一定のテンションが発生するようにロール部の径とスピンドルモータの静負荷時のオフセットトルクとに基づいてスピンドルモータの設定トルクを設定して、シート搬送時のスピンドルモータの発生トルクを制御する。
ところで、一般的なロールシートにおいては、画像形成面が外側に配置されるようにシートが巻かれている。ところが、例えば、シートの両面に画像形成が可能な画像形成装置において、一方の面への画像形成後に巻き取ったロールシートを用いてもう一方の面に画像を形成する際など、画像形成面が内側に配置されるようにシートが巻かれていることがある。画像形成面が内側である場合は、外側である場合とは、ロールシートを画像形成装置に搭載する際のロールシートの向きが反対となり、ロール部からシートを引き出す際のロール部ひいてはスプールの回転方向が逆になる。これに伴い、シート部にテンションを発生させるためにスプールに与えるトルクの向きも逆になる。したがって、機械的構成によっては装置に装着したスプールの位置が容易に移動して、スピンドルモータのトルクがスプールまで適切に伝達されなくなって、テンション制御を乱すおそれがある。 By the way, in a general roll sheet, the sheet is wound so that the image forming surface is arranged outside. However, in an image forming apparatus capable of forming an image on both sides of a sheet, for example, when an image is formed on the other side using a roll sheet wound up after the image is formed on one side, the image forming side is The sheet may be wound so as to be arranged inside. When the image forming surface is on the inside, the direction of the roll sheet when the roll sheet is mounted on the image forming apparatus is opposite to that when the image forming surface is on the outside, and the roll unit and the spool rotate when the sheet is pulled out from the roll unit. The direction is reversed. Along with this, the direction of torque applied to the spool in order to generate tension in the seat portion is also reversed. Therefore, depending on the mechanical configuration, the position of the spool mounted on the apparatus easily moves, and the torque of the spindle motor may not be properly transmitted to the spool, which may disturb the tension control.
しかしながら、特許文献１は、シート部に一定のテンションを発生させるためのトルク制御にあたり、シート搬送時におけるロールシートひいてはスプールの回転方向の違いを考慮していない。そのため、例えば搭載するロールシートの形態によってシート搬送時のスプールの回転方向が逆となった場合に、テンション制御が適切に行われず、搬送精度に影響を与える可能性がある。
However,
したがって、ロールシートの形態に起因するスプールの回転方向の違いによらずにシート搬送時のテンション制御を適切に行うことのできるシート搬送装置および画像形成装置に対する要求がある。 Accordingly, there is a need for a sheet conveying apparatus and an image forming apparatus that can appropriately perform tension control during sheet conveyance regardless of the difference in the rotation direction of the spool due to the form of the roll sheet.
上記課題を解決するための本発明のシート搬送装置は、ロールシートをその軸が取り外し方向に移動可能であるように搭載し回転自在に保持するシート供給部と、シート供給部に保持されたロールシートにトルクを付与可能な駆動モータと、ロールシートから引き出されたシートを搬送する搬送手段と、を備えるシート搬送装置であって、搬送手段の駆動に同期してトルクを変化させる制御手段を備え、制御手段は、第１の方向の回転を伴ってシートが引き出されるような第１の形態でロールシートが搭載されているときに、第１の制御モードでトルクを変化させ、第１の方向とは逆の第２の方向の回転を伴ってシートが引き出されるような第２の形態でロールシートが搭載されているときに、第１の制御モードと異なる第２の制御モードでトルクを変化させることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a sheet conveying apparatus of the present invention includes a sheet supply unit that mounts a roll sheet so that its axis is movable in the removing direction, and rotatably holds the roll sheet, and a roll that is held by the sheet supply unit A sheet conveying apparatus including a driving motor capable of applying torque to a sheet and a conveying unit that conveys a sheet pulled out from a roll sheet, and includes a control unit that changes torque in synchronization with driving of the conveying unit. The control means changes the torque in the first control mode when the roll sheet is mounted in the first form such that the sheet is pulled out with rotation in the first direction, and the first direction In a second control mode different from the first control mode when the roll sheet is mounted in a second form in which the sheet is pulled out with rotation in the second direction opposite to And wherein changing the torque.
本発明のシート搬送装置によれば、スプールの回転方向の違いによって生じ得るトルク伝達の遮断が抑制され、シート搬送時のテンション制御を適切に行うことが可能となり、ロールシートの形態によらずに安定的なシート搬送を実現することができる。 According to the sheet conveying apparatus of the present invention, the interruption of torque transmission that may occur due to the difference in the rotation direction of the spool is suppressed, and it becomes possible to appropriately perform tension control during sheet conveyance, regardless of the form of the roll sheet. Stable sheet conveyance can be realized.
（第１の実施形態）
以下、図を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態に係るシート搬送装置を備える画像形成装置の概略斜視図および概略断面図である。本実施形態の画像形成装置は、インクジェット方式のプリンタである。本実施形態において、画像形成用の媒体としては、ロール状に巻かれた形態のシートであるロールシートが用いられる。 FIGS. 1A and 1B are a schematic perspective view and a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus including a sheet conveying apparatus according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus of this embodiment is an ink jet printer. In the present embodiment, a roll sheet which is a sheet wound in a roll shape is used as the image forming medium.
図２を参照して、ロールシートＲをプリンタ１に搭載する際のセット方法について説明する。
A setting method when the roll sheet R is mounted on the
まず、ロールシートＲの巻き中心にある紙管Ｓに、スプールシャフト３２を貫通させる。スプールシャフト３２上に配置されたロールシートホルダ３０の装填部２８が紙管Ｓの内壁に対して半径方向への弾性力によって食い込むことで、ロールシートＲはロールシートホルダ３０に固定保持される。次いで、ロールシートホルダ３０の逆側からロールシートＲを挟み込むように、ロールシートホルダ３１をスプールシャフト３２に通して、紙管Ｓにセットする。ロールシートホルダ３１にも装填部２９があり、装填部２９が紙管Ｓの内壁に対して半径方向への弾性力によって食い込むことで、ロールシートＲはロールシートホルダ３１に固定保持される。ロールシートＲは、ロールシートホルダ３０および３１に固定保持されることによって、スプールシャフト３２に対しても固定保持されることとなる。
First, the
なお、ロールシートホルダ３０は、スプールシャフト３２に対して相対的な移動が不可能であるように固定されており、シャフトに関して回転運動が不可能であるとともに、シャフトの軸方向に沿った移動も不可能となっている。そのため、ロールシートホルダ３０および装填部２８は、画像形成装置にロールシートＲを搭載する際の位置の基準となり、基準側ロールシートホルダ３０および基準側装填部２８とも呼ばれる。
The
図１（ａ）を参照して、ロールシートＲが固定保持されたスプールシャフト３２の両端をプリンタ１の本体のシート供給部に回転自在に装着することによって、ロールシートＲをプリンタ１に回転自在に搭載する。
Referring to FIG. 1A, the roll sheet R can be freely rotated on the
図１（ｂ）を参照して、シート供給部に搭載されたロールシートのシート供給動作について説明する。 With reference to FIG.1 (b), the sheet supply operation | movement of the roll sheet mounted in the sheet supply part is demonstrated.
ロールシートＲのロール状の部分（ロール部）から引き出されるシートの先端Ｒｐ（以下、単にロールシートＲの先端Ｒｐともいう）は、ユーザーの手によって搬送口２へと導かれる。そして、ユーザーがロールシートＲのロール部を、図中、反時計回り（ＣＣＷ）方向へと回転させることで、ロールシートＲの先端Ｒｐは搬送口２から続く搬送路を通ってシート搬送方向の下流へと送られていく。
The leading end Rp of the sheet drawn from the roll-shaped portion (rolling portion) of the roll sheet R (hereinafter also simply referred to as the leading end Rp of the roll sheet R) is guided to the
以下、本明細書において、反時計回り（ＣＣＷ）、時計回り（ＣＷ）、左、右といった方向を示す用語が使用される場合、特段の記載が無い限り、これらの用語は添付の図中での方向を示すものとする。 Hereinafter, in this specification, when terms indicating directions such as counterclockwise (CCW), clockwise (CW), left, and right are used, these terms are used in the accompanying drawings unless otherwise specified. The direction of
搬送路の途中には、シートを検知するための反射型の検知センサ４１が設けられている。検知センサ４１がロールシートＲの先端Ｒｐの通過を検知すると、搬送ローラ９は、搬送モータ８によって伝達ギア５を介して駆動されて、シート搬送方向であるＣＣＷ方向の回転を開始する。引き続きユーザーの手によってシート搬送方向の下流へと送られたロールシートＲの先端Ｒｐは、搬送ローラ９とニップローラ１０とからなる搬送ローラ対のニップ部まで到達すると、当該ニップ部に通される。続いて、ロールシートＲの先端Ｒｐは、プリント部（画像形成部）３のプラテン１９上へと搬送される。
A reflection
プリント部３において、プラテン１９の上方にはプリントヘッド１１を載置するキャリッジ１２が設けられており、キャリッジ１２には、シートを検知するための検知センサ４２が設けられている。検知センサ４２によってシートを検知することによって、シートの供給状態を確認する。ロールシートＲの先端Ｒｐがプラテン１９上まで確実に届いていることが確認されると、その時点で、ユーザーは手をロールシートＲから離す。以上のようにして、画像プリント動作開始前のシート供給動作が行われる。以降の動作では、シートの搬送は搬送ローラ対によって自動で行われる。
In the
プリンタ１は、プリント部３まで搬送されたロールシートＲのシート状の部分（シート部）に対して画像形成可能に構成されている。図１（ａ）および（ｂ）を参照して、プリンタ１の画像プリント手段および画像プリント動作に関して説明する。
The
プリンタ１のプリント部３は、プリントヘッド１１と、プリントヘッド１１を載置するキャリッジ１２と、キャリッジ１２の下方のプラテン１９と、を含む。
The
プリントヘッド１１は、インクを吐出する複数のノズル（不図示）を備えており、当該複数のノズルは、複数のノズル列を形成し、ノズル列ごとに異なる色のインクを吐出するように構成されている。各ノズル列には、吐出するインクの色に対応する各色のインクが、インクタンク１４より供給チューブ１３を介して供給される。プリントヘッド１１は、複数のノズルがプラテン１９と対向し、各ノズル列における複数のノズルがシート搬送方向に並び、複数のノズル列がシート搬送方向と交差する方向に並ぶように、キャリッジ１２に載置される。
The
キャリッジ１２は、それぞれプリンタ１の本体のフレーム１５に両端部が固定され互いに平行に配置されたガイドシャフト１６および不図示のガイドレールによって、これらに沿って摺動可能に支持されている。プリント部３のプラテン１９上まで搬送されたロールシートＲのシート部に向け、キャリッジ１２を往復動させながらプリントヘッド１１よりインクを吐出することにより、シート上に画像がプリントされる。
The
プリント部３において、キャリッジ１２の往動または復動による１ライン分の走査により画像をプリントすると、ロールシートＲを搬送ローラ対によりシート搬送方向に所定ピッチだけ送り、キャリッジ１２を再び移動させて次のライン分の画像をプリントする。このように、画像プリント動作において画像プリント走査および所定ピッチのシート搬送を間欠的に繰り返すことにより、プリント対象とする画像の全体像をプリントすることができる。
When the
ロールシートＲのシート部のプリント済み部分は、画像プリント動作中の間欠的なシート搬送により、シート排出トレイ２２上に搬送されていく。画像プリント動作が終了すると、ロールシートＲのシート部は搬送ローラ対によって所定の切断位置まで搬送され、カッター２１によって切断される。
The printed portion of the sheet portion of the roll sheet R is conveyed onto the
以上が、ロールシートＲをプリンタ１へセットするところからロールシートＲのシート部のプリント済み部分がプリンタ１から排出されるところまでの一連の流れである。
The above is a series of flow from setting the roll sheet R to the
図３は、プリンタ１が備えるシート搬送装置の１つの例を説明する図であり、シート供給部にロールシートＲを搭載した際の模式的上面を示す。
FIG. 3 is a diagram for explaining an example of the sheet conveying device provided in the
本実施形態に係るシート搬送装置は、シート搬送手段と、シート供給手段と、を備える。シート搬送手段は、図１（ｂ）を参照して上述した、搬送ローラ対（搬送ローラ９およびニップローラ１０）、搬送モータ８、ならびに伝達ギア５を含む。シート供給手段は、駆動モータ３４、駆動ギア３５、伝達ギア３６、およびスプールギア３７を含む。
The sheet conveying apparatus according to the present embodiment includes a sheet conveying unit and a sheet supply unit. The sheet conveying unit includes the conveying roller pair (the conveying
シート供給手段は、駆動モータ３４によってロールシートＲに駆動力を付与可能に構成されている。詳細には、スプールギア３７は、ロールシートＲのロール部を固定支持するスプールシャフト３２に装着されている。スプールシャフト３２がシート供給部に装着されると、駆動モータ３４の駆動トルクは、駆動ギア３５から、伝達ギア３６、およびスプールギア３７を介して、スプールシャフト３２ひいてはロール部に伝達される。伝達ギア３６には、エンコーダ３８が取り付けられている。エンコーダ３８は、伝達ギア３６の回転方向および回転数（移動量）を検出することができる。
The sheet supply means is configured to be able to apply a driving force to the roll sheet R by the
図４は、スプールギアおよび伝達ギアの相対的位置と、シート搬送の安定性と、の関係を説明する模式的側面図である。１つのスプールギア３７に対して１つの伝達ギア３６が配置されている。
FIG. 4 is a schematic side view illustrating the relationship between the relative positions of the spool gear and the transmission gear and the stability of sheet conveyance. One
ロールシートＲおよびスプールギア３７は、スプールシャフト３２に対して固定されているので、スプールシャフト３２と一体となって移動する。シート供給部にはガイドＧが設けられており、ロールシートＲおよびスプールギア３７は、スプールシャフト３２を着脱する際に、ガイドＧに沿って移動する。図４には、スプールギア３７を中心に備えたロールシートＲが２つ描かれている。上方のロールシートＲは、スプールシャフト３２をシート供給部に装着する前またはシート供給部から取り外した後の状態を表す。下方のロールシートＲは、スプールシャフト３２がシート供給部に装着されて安定している状態を表し、以下、このときのスプールギア３７の位置を、装着安定点ともいう。スプールシャフト３２は、装着安定点で、取り外し方向に移動可能に保持されている。
Since the roll sheet R and the
装着安定点におけるスプールギア３７の中心位置Ｏを基準位置とし、その周りの空間領域を、領域Ａ、ＢおよびＣに分けて角度で表して説明する。スプールシャフト３２の着脱方向において下向きの方向、すなわち装着する方向の角度を０°とし、そこから反時計回り（ＣＣＷ）に角度が増えるものとする。
The center position O of the
説明における前提条件として、シート供給部に搭載されたロールシートＲのロール部からシートを引き出す際のロール部の回転方向は反時計回り（ＣＣＷ）方向であるものとする。また、シート搬送中に搬送の安定を目的としてシート部にテンションを与えるときに、スプールギア３７にロール部の回転方向とは逆向きである時計回り（ＣＷ）方向の回転トルクが付与されるものとする。伝達ギア３６はスプールギア３７と噛み合って回転するので、このときの伝達ギア３６の回転方向はスプールギア３７の回転方向とは逆の反時計回り（ＣＣＷ）方向である。
As a precondition in the description, it is assumed that the rotation direction of the roll unit when the sheet is pulled out from the roll unit of the roll sheet R mounted on the sheet supply unit is the counterclockwise (CCW) direction. Further, when tension is applied to the sheet portion for the purpose of conveying stability during sheet conveyance, a rotational torque in the clockwise (CW) direction, which is opposite to the rotation direction of the roll portion, is applied to the
まず、領域Ａを説明する。領域Ａは、角度Ｘ°から９０°までの範囲の空間領域である。ここで、角度Ｘ°は、伝達ギア３６の圧力角に相当する角度である。領域Ａに伝達ギア３６の回転中心が配置された場合、伝達ギア３６を反時計回り（ＣＣＷ）に回転させた際に、伝達ギア３６の回転トルクは、スプールギア３７を装着安定点に押し付けるように作用する分力を生じさせる。そのため、スプールギア３７が装着安定点から離れる方向に移動するいわゆる浮き上がりの現象は発生し難く、伝達ギア３６からスプールギア３７に対して駆動力を継続的に安定して伝達することができる。したがって、上記前提条件の下、スプールギア３７との関係において伝達ギア３６の回転中心が領域Ａに配置されているときは、安定した高精度のシート搬送が可能となる。以下、領域Ａを安定領域ともいう。
First, the area A will be described. Region A is a spatial region in the range from angle X ° to 90 °. Here, the angle X ° is an angle corresponding to the pressure angle of the
次に、領域Ｂを説明する。領域Ｂは、角度９０°から２７０°の範囲の空間領域である。領域Ｂに伝達ギア３６の回転中心を配置した場合は、シート供給部へのスプールシャフト３２の装着に際して、伝達ギア３６がスプールギア３７と干渉することで、適正な装着がなされない可能性がある。したがって、領域Ｂは、伝達ギア３６の回転中心を配置するのに適さない領域である。
Next, the region B will be described. Region B is a spatial region with an angle in the range of 90 ° to 270 °. When the rotation center of the
次に、領域Ｃを説明する。領域Ｃは、角度２７０°からＸ°の範囲の空間領域である。より詳細には、領域Ｃは、角度２７０°から３６０°の範囲の領域ｃ１と角度０°からＸ°の範囲の領域ｃ２とを合わせた空間領域である。領域Ｃに伝達ギア３６の回転中心を配置した場合は、伝達ギア３６がスプールギア３７と干渉をしてスプールシャフト３２の装着を妨げることはないので、領域Ｂと同様の問題は生じない。一方、領域Ｃでは、領域Ａとは異なり、シート部にテンションを与えるために伝達ギア３６を反時計回り（ＣＣＷ）に回転させた際に、伝達ギア３６の回転トルクは、スプールギア３７を装着安定点から押し上げるように作用する分力を生じさせる。そのため、例えばシート搬送速度などのシート搬送条件によっては、スプールギア３７が装着安定点から外れてしまういわゆる浮き上がりの現象が生じ易い。スプールギア３７が浮き上がった場合、ギアの離間によりトルクの伝達が遮断され、駆動モータ３４からの駆動力をスプールシャフト３２まで適切に伝達できなくなる可能性がある。したがって、上記前提条件の下、スプールギア３７との関係において伝達ギア３６の回転中心が領域Ｃに配置されているときは、シートの搬送が不安定になり易い。以下、領域Ｃを不安定領域ともいう。
Next, the area C will be described. Region C is a spatial region in the range of angle 270 ° to X °. More specifically, the region C is a spatial region obtained by combining the region c1 in the range of angles 270 ° to 360 ° and the region c2 in the range of
ここで、図４では、ロールシートＲのロール部からシートを引き出す際のロール部の回転方向が反時計回り（ＣＣＷ）方向であることを前提条件として、安定領域（領域Ａ）および不安定領域（領域Ｃ）について説明を行った。機械的構成が同一の場合であっても、ロールシートＲのロール部からシートを引き出す際のロール部の回転方向が時計回り（ＣＷ）方向である場合には、安定領域（領域Ａ）および不安定領域（領域Ｃ）の配置が左右反転することとなる。 Here, in FIG. 4, the stable region (region A) and the unstable region are assumed on the precondition that the rotation direction of the roll portion when the sheet is pulled out from the roll portion of the roll sheet R is the counterclockwise (CCW) direction. (Region C) has been described. Even when the mechanical configuration is the same, when the rotation direction of the roll portion when the sheet is pulled out from the roll portion of the roll sheet R is the clockwise (CW) direction, the stable region (region A) and the non-rotation region The arrangement of the stable region (region C) is reversed left and right.
また、図４では、説明の容易のため、ガイドＧは、これにガイドされるスプールシャフト３２の着脱方向が垂直方向であって直線的であるように構成されているものとした。しかし、本発明において、ガイドＧの形状はこれに限定されるものではない。ガイドＧのガイド方向は、例えば図５および図６に示すように垂直方向に対して斜めであってもよく、また、曲線的であってもよい。そのような場合、安定領域（領域Ａ）および不安定領域(領域Ｃ)は、ガイドＧの形状（角度等）をさらに考慮して定まる。
In FIG. 4, for ease of explanation, the guide G is configured such that the attaching / detaching direction of the
図５および図６に、本実施形態のプリンタ１のシート搬送装置におけるスプールギア３７、伝達ギア３６、およびガイドＧの模式的側面図を示す。図５および図６において、シート搬送装置の機械的構成は同一であるが、搭載したロールシートＲの巻きの形態、すなわちプリント面の配置が異なる。そのため、図５と図６とでは、シート搬送の際のスプールシャフト３２の回転方向が反対となり、シート搬送を安定させる目的でシート部にテンションを与える際の伝達ギア３６の回転トルクの方向も逆になる。
5 and 6 are schematic side views of the
図５に示されるようにシート搬送が行われる場合には、シート部にテンションを与える際の伝達ギア３６の回転トルクは、スプールギア３７を装着安定点に押し付けるように作用する分力を生じさせる。この場合、伝達ギア３６はスプールギア３７に関して安定領域に配置されていることとなり、スプールギア３７の浮き上がり現象が生じにくく、相対的に安定したシート搬送が可能となる。一方、図６に示されるようにシート搬送が行われる場合には、シート部にテンションを与える際の伝達ギア３６の回転トルクは、スプールギア３７を装着安定点から押し上げるように作用する分力を生じさせる。この場合、伝達ギア３６は不安定領域に配置されていることになり、例えばシート搬送速度などのシート搬送条件によっては、スプールギア３７が装着安定点から外れてしまういわゆる浮き上がりの現象が生じ易い。スプールギア３７が浮き上がった場合、スプールギア３７と伝達ギア３６とが離間し、これらのギアによるトルクの伝達が遮断され、駆動モータ３４からの駆動力を適切にスプールシャフト３２まで伝達できなくなる可能性がある。
When the sheet is conveyed as shown in FIG. 5, the rotational torque of the
そこで、本発明では、シートの搬送を安定化し搬送精度を向上させるために、図５の場合と図６の場合とで、シート搬送装置の制御モード、特に、シート供給部の駆動モータの制御モードを異ならせる。 Therefore, in the present invention, in order to stabilize the conveyance of the sheet and improve the conveyance accuracy, the control mode of the sheet conveyance device, particularly the control mode of the drive motor of the sheet supply unit, is used in the case of FIG. 5 and FIG. Make them different.
図７および図８を参照して、本実施形態のプリンタ１のシート搬送装置の制御モードを説明する。図７および図８は、それぞれ、図５および図６に示す状態に対応する制御モードの駆動波形を示す。
With reference to FIGS. 7 and 8, the control mode of the sheet conveying apparatus of the
まず、図７を参照して、シート搬送の際のロール部の回転方向がＣＣＷ方向でありシート部にテンションを与えるための伝達ギア３６の回転トルクの方向がＣＣＷである図５に示す状態の場合の制御について説明する。
First, referring to FIG. 7, in the state shown in FIG. 5, the rotation direction of the roll unit during sheet conveyance is the CCW direction, and the direction of the rotation torque of the
図７（ａ）は、シート搬送手段における搬送モータ８の制御を示すグラフである。横軸は時間ｔを表し、縦軸は、搬送モータ８によって駆動される搬送ローラ９の搬送速度（外周上の速度）Ｖを表す。搬送速度Ｖが正値であるとき、搬送ローラ９はＣＣＷ方向に回転しており、シートの搬送方向は、ロール部からシートを引き出してプリント部３へ搬送する方向である。また、図７（ｂ）は、駆動モータ３４の制御を示すグラフである。横軸は時間ｔを表し、縦軸は、駆動モータ３４が伝達ギア３６に付与する回転トルクＴを表す。回転トルクＴが正値であるとき、伝達ギア３６に付与される回転トルクの向きは時計回り（ＣＷ）であり、負値であるとき、回転トルクの向きは反時計回り（ＣＣＷ）である。図７（ａ）、（ｂ）の２つのグラフにおいて、横軸の時間ｔは対応付けられて記載されておりスケールは共通する。
FIG. 7A is a graph illustrating control of the
図７（ａ）を参照して、シート搬送手段における搬送モータ８による搬送ローラ９の駆動制御について説明する。
With reference to FIG. 7A, drive control of the
時間ｔ０において、ロールシートＲのシート部は搬送ローラ対によって挟持されており、以降の搬送は自動で行われる状態となっている。時間ｔ０から時間ｔ１までの間において、搬送ローラ９は駆動されておらず静止した状態にあり、シートの搬送動作は行われていない。以下、時間ｔ０から時間ｔ１までの時間を、「搬送停止期間」というものとする。
At time t 0, the seat portion of the roll sheet R is nipped by the conveying roller pair, after the transport is in a state to be performed automatically. In the period from time t 0 to time t 1, the conveying
時間ｔ１において、搬送モータ８による搬送ローラ９の駆動が開始される。搬送ローラ９の搬送速度が所定の速度となる時間ｔ２まで、搬送速度は加速される。以下、時間ｔ１から時間ｔ２までの時間を、「加速期間」というものとする。
At time t 1, the driving of the conveying
搬送ローラ９の搬送速度が所定の速度になったら、搬送モータ８は搬送ローラ９をその所定の速度において定速で駆動する。所定の時間が経過した時間ｔ３の時点で、搬送モータ８は搬送ローラ９を搬送速度が減速するように駆動する。時間ｔ４の時点で、搬送モータ８による搬送ローラ９の駆動が終了し、時間ｔ０の時点と同様の状態となる。以下、時間ｔ２から時間ｔ３までの時間を「定速期間」というものとする。また、時間ｔ３から時間ｔ４までの時間を「減速期間」というものとする。
When the transport speed of the
このように、時間ｔ１から時間ｔ４にかけて、加速期間、定速期間および減速期間を併せた「搬送動作期間」を経て、１回のシート搬送動作が行われる。時間ｔ４から時間ｔ５までの「搬送停止期間」を挟んで、時間ｔ５以降は、再度、時間ｔ１以降と同様の制御が行われる。これを繰り返すことによって、シートの間欠搬送がなされる。搬送停止期間において、プリント部３にて適宜プリント走査が行われる。
As described above, from time t 1 to time t 4 , a single sheet conveying operation is performed through the “conveying operation period” including the acceleration period, the constant speed period, and the deceleration period. Across the "conveyance stop period" from the time t 4 to time t 5, time t 5 since, again, is the same control as the time t 1 later is performed. By repeating this, the sheet is intermittently conveyed. In the conveyance stop period, the
図７（ｂ）を参照し、図７（ａ）に示したシート搬送手段における搬送モータ８の制御に対応するシート供給手段における駆動モータ３４の制御について説明する。
With reference to FIG. 7B, the control of the
搬送停止期間（時間ｔ０〜時間ｔ１）において、ロール部と搬送ローラ対のニップ部との間に存在するシート部が弛まないようにロール部の回転に対してブレーキ力を与える目的で、伝達ギア３６には駆動モータ３４によりＣＣＷ方向の回転トルクが付与されている。以下、このとき伝達ギア３６に付与される回転トルクを、「弛み取りトルクＴ１」ともいう。
In the conveyance stop period (time t 0 to time t 1 ), for the purpose of applying a braking force to the rotation of the roll portion so that the sheet portion existing between the roll portion and the nip portion of the conveyance roller pair does not loosen, A rotational torque in the CCW direction is applied to the
加速期間（時間ｔ１〜時間ｔ２）において、静止していたロールシートＲを動かす際に、慣性モーメント（イナーシャ成分）が発生する。そのため、ロール部からシートを引き出す際の負荷がその分だけ大きくなり、特にロールシートＲが大判であって重量が重い場合などには、シート引き出し時にシートが破断する可能性がある。そこで、加速期間の当初において、搬送停止期間中に与えていたロール部の回転に対するブレーキ力を低減させるように駆動モータ３４を制御して、イナーシャ成分の影響を相殺する。
In the acceleration period (time t 1 to time t 2 ), an inertia moment (inertia component) is generated when the roll sheet R that has been stationary is moved. For this reason, the load when the sheet is pulled out from the roll portion is increased by that amount. In particular, when the roll sheet R is large and heavy, the sheet may break when the sheet is pulled out. Therefore, at the beginning of the acceleration period, the influence of the inertia component is canceled by controlling the
詳細には、駆動モータ３４を制御することにより、伝達ギア３６に付与する回転トルクを変動させる。本例では、まず、伝達ギア３６に付与するＣＣＷ方向の回転トルクの大きさを徐々に小さくしていき、一旦、回転トルクの向きを、ロール部の回転にブレーキ力を与える方向（ＣＣＷ方向）からその逆のシートを送り出す方向（ＣＷ方向）に反転させる。その後、回転トルクの向きを再度反転させてＣＣＷ方向とし、最終的に、回転トルクの向きおよび大きさを、シート搬送の安定に適したテンションをシート部に与えるようなものとする。これにより、ロールシートに起因する負荷変動を抑制する。なお、本発明において、制御にあたり回転トルクの大きさを変動させればよく、回転トルクの向きの反転は必須の事項ではない。以下、本明細書において、シート搬送の安定に適したテンションをシート部に与えるような向きおよび大きさの伝達ギア３６の回転トルクを、「搬送中負荷トルクＴ２」ともいう。
Specifically, the rotational torque applied to the
定速期間（時間ｔ２〜時間ｔ３）においては、ロールシートＲのイナーシャ成分の影響は発生しない。定速期間においては、シート搬送の安定のためにシート搬送動作中にシート部にかかるテンションが一定となるように、駆動モータ３４により伝達ギア３６に付与する回転トルクを、前述の搬送中負荷トルクＴ２であるように制御する。
In the constant speed period (time t 2 to time t 3 ), the influence of the inertia component of the roll sheet R does not occur. In the constant speed period, the rotational torque applied to the
減速期間（時間ｔ３〜時間ｔ４）においては、回転していたロールシートＲを静止させる際に、加速期間の場合とは逆向きのイナーシャ成分が発生する。駆動モータ３４により伝達ギア３６に付与する回転トルクを定速期間と同様に制御していると、減速期間においては、ロールシートＲのロール部からシートが過剰に送り出されて余分な弛みが発生することになる。そのため、駆動モータ３４を制御することにより、ロールシートＲのシート部をロール部に巻き戻す。すなわち、減速期間において、好適には、減速により発生するイナーシャ成分に相当するトルクと大きさが同じで方向が反対のトルクを搬送中負荷トルクＴ２に加算することによって、イナーシャ成分の影響を取り除く。このように、搬送モータと駆動モータとを同期させて、シートに余分な弛みを発生させることなく、シート搬送を減速することができる。
In the deceleration period (time t 3 to time t 4 ), when the rotating roll sheet R is stopped, an inertia component in the opposite direction to that in the acceleration period is generated. When the rotational torque applied to the
続いて再び搬送停止期間となる（時間ｔ４〜時間ｔ５）。搬送停止期間においては、搬送モータ８による搬送ローラ９の駆動は行われず、駆動モータ３４によって伝達ギア３６に弛み取りトルクＴ１が付与される。このとき、弛み取りのためのトルク値があまりにも大きいと、ロールシートＲの停止位置を乱す原因になるため、当該トルク値は搬送精度が乱れない程度となるように設定されている。
Subsequently, the conveyance stop period starts again (time t 4 to time t 5 ). During the conveyance stop period, the
以降同様に、搬送モータ８の制御に対応する駆動モータ３４の制御が繰り返される。
Thereafter, similarly, the control of the
ここで、図７（ｂ）のグラフには、スプール浮き規制トルクＴ３が設定されている。「スプール浮き規制トルクＴ３」とは、本実施形態の機械的構成において伝達ギア３６に時計回り（ＣＷ）方向のトルクを付与した場合に、スプールギアの浮き上がりの現象が発生しない閾値となるトルクである。スプールシャフト３２等の自重を超えるような分力が生じるまでは、ＣＷ方向にトルクを付与しても、スプールギアの浮き上がりは生じない。そのため、スプール浮き規制トルクＴ３は、スプールシャフト３２等の自重を考慮して設定することができる。
Here, in the graph of FIG. 7B, the spool floating restriction torque T3 is set. The “spool lift regulation torque T3” is a torque that is a threshold value that does not cause the spool gear to lift when the torque in the clockwise direction (CW) is applied to the
図５および図７を参照して説明した制御においては、加速期間とは別の期間に、伝達ギア３６にＣＷ方向の回転トルクが付与されることはない。また、加速期間においては、伝達ギア３６に上述の閾値トルク以下の大きさのトルクが付与されるように制御が行われる。したがって、制御期間の全体を通して、スプール浮き規制トルクＴ３以下の大きさのトルクの範囲で搬送停止動作および搬送動作が繰り返される。そのため、制御期間の全体を通して、スプールギアの浮き上がりの現象が生じることがなく、駆動モータ３４による駆動トルクの伝達が遮断されず、安定した高精度のシート搬送が可能となる。
In the control described with reference to FIGS. 5 and 7, the rotational torque in the CW direction is not applied to the
図８を参照して、シート搬送の際のロール部の回転方向がＣＷ方向でありシート搬送時にシート部にテンションを与える際の伝達ギア３６の回転トルクの方向がＣＷ方向である図６に示す状態の場合の制御について説明する。図８（ａ）は、シート搬送手段における搬送モータ８の制御を示すグラフであり、図７（ａ）と同一であるため、説明を省略する。図８（ｂ）は、シート供給手段における駆動モータ３４の制御を示すグラフであり、図７（ｂ）と共通する事項については、説明を省略する。
Referring to FIG. 8, the rotation direction of the roll unit during sheet conveyance is the CW direction, and the direction of the rotational torque of the
図６に示す状態の場合、搬送停止期間にシートの弛みを取るためおよびロール部の回転にブレーキ力を与えるため、ならびに搬送動作期間にシート部にテンションを与えるために伝達ギア３６に付与すべき回転トルクは、全て、時計回り（ＣＷ）方向である。本実施形態の機械的構成においては、伝達ギア３６にＣＷ方向の回転トルクが付与されると、スプールギア３７は装着安定点から浮き上がり易い。このような状況下で、図７で説明したようにイナーシャ成分の相殺を意図した動作や弛み取り動作を積極的に行って回転トルクを短時間で積極的に変化させると、スプールギアの浮き上がり現象が即座に生じ、ギアが離間してトルク伝達が遮断されるおそれがある。そこで、本実施形態においては、スプールギアの浮き上がり現象を抑制するために、伝達ギア３６に付与する回転トルクに短時間での急峻な変化が生じないように、駆動モータ３４を制御する。
In the case of the state shown in FIG. 6, it should be applied to the
図８（ｂ）に、駆動モータ３４のそのような制御の１つの例を示す。
FIG. 8B shows one example of such control of the
搬送停止期間（時間ｔ０〜時間ｔ１、時間ｔ４〜時間ｔ５）においては、伝達ギア３６に付与する回転トルクを０に設定し、弛み取り動作およびブレーキ力を付与する動作を積極的には行わない。
In the conveyance stop period (time t 0 to time t 1 , time t 4 to time t 5 ), the rotational torque applied to the
搬送動作期間（時間ｔ１〜時間ｔ４）においては、安定的なシート搬送のための搬送中負荷トルクＴ２を、伝達ギア３６に付与する回転トルクの最大値に設定する。そして、回転トルクを、当該最大値以下の範囲で、変動させる際の単位時間当たりのトルク変化量が穏やかになるように変動させる。加速期間（時間ｔ１〜時間ｔ２）においては、加速によるイナーシャ成分により負荷が発生するが、搬送速度Ｖの調整やシート部に若干の弛みを持たせておくことで、その影響を相殺する。また、減速期間（時間ｔ３〜時間ｔ４）においては、減速によるイナーシャ成分によりシート部に過剰の弛みが発生する可能性があるが、搬送速度Ｖの調整などにより、その影響を極小化する。
In the conveyance operation period (time t 1 to time t 4 ), the in-conveyance load torque T2 for stable sheet conveyance is set to the maximum value of the rotational torque applied to the
以上のように、図８に示す制御においては、画像プリント動作中に短時間で急峻なトルク変化が生じないように駆動モータ３４から伝達ギア３７に付与する回転トルクを制御し、スプールギア３７の浮き上がりが過剰に発生することを防止する。好ましくは、回転トルクを変化させる際の回転トルクの単位時間当たりの変化量を、スプールギア３７が伝達ギア３６から離間してトルクの伝達が遮断されることの無い範囲に制御する。これにより、伝達ギア３６からスプールギア３７への適切なトルクの伝達が可能となり、安定した高精度のシート搬送が可能となる。
As described above, in the control shown in FIG. 8, the rotational torque applied from the
なお、図８（ｂ）に示す第２の制御モードの例では、搬送中負荷トルクＴ２はスプール浮き規制トルクＴ３よりも大きい。短時間での急峻なトルク変化を生じさせないにしても大きなトルクを付与しなければならない場合に、スプールギア浮き上がり防止のための付加的な部材を追加して、伝達ギア３６からスプールギア３７へのトルクの適切な伝達を保証する構成としてもよい。
In the example of the second control mode shown in FIG. 8B, the carrying load torque T2 is larger than the spool floating restriction torque T3. When a large torque must be applied without causing a steep torque change in a short time, an additional member for preventing the spool gear from being lifted is added and the
図９、ならびに図１（ｂ）および図３を参照して、本実施形態のプリンタ１におけるシート搬送装置のシート供給シーケンスを説明する。シート供給シーケンスにより、プリンタ１が採用する制御モードが決定される。
With reference to FIG. 9, FIG. 1B, and FIG. 3, the sheet supply sequence of the sheet conveying apparatus in the
ステップＳ１において、シート供給動作を開始する。シート供給部に搭載されたロールシートＲの先端Ｒｐはユーザーの手によりシート搬送方向の下流へ導かれる。 In step S1, the sheet supply operation is started. The leading edge Rp of the roll sheet R mounted on the sheet supply unit is guided downstream in the sheet conveying direction by the user's hand.
ステップＳ２において、検知センサ４１によって先端Ｒｐの通過が検知されると、搬送モータ８による搬送ローラ９の駆動が開始され、搬送ローラ９によるシートの搬送が開始される。図１（ｂ）を参照して、搬送ローラ９はＣＣＷ方向に回転し、ロールシートＲのシート部はシート搬送方向下流へ向かって搬送される。
In step S2, when the
ステップＳ３において、伝達ギア３６に取り付けられたエンコーダ３８のカウンタ値を確認し、伝達ギア３６が規定量回転しているか否かを判断する。規定量に達していないと判断された場合は、ステップＳ２に戻り、シートの搬送を続ける。規定量に達していると判断された場合は、ステップＳ４に進む。この規定量には、外乱条件の中でも回転方向が安定して識別できる値が設定される。
In step S3, the counter value of the
ステップＳ４において、ロールシートＲのロール部の回転方向を確認する。ロールシートＲのロール部の回転方向の確認は、例えばステップＳ２の開始前後の２つの時点におけるエンコーダ３８のカウンタ値を確認し、その差分を求めることにより行うことができる。すなわち、エンコーダ３８により伝達ギア３６の回転方向を識別することができ、これにより、伝達ギア３６と噛み合って伝達ギア３６とは逆方向に回転するスプールギア３７の回転方向が分かる。スプールギア３７に固定されているスプールシャフトおよびロールシートのロール部は、スプールギア３７と同じ方向に回転するので、それらの回転方向は、同様に、伝達ギア３６とは逆方向となる。
In step S4, the rotation direction of the roll part of the roll sheet R is confirmed. The rotation direction of the roll portion of the roll sheet R can be confirmed by, for example, confirming the counter value of the
ロールシートＲのロール部の回転方向がシート搬送装置の機械的構成の観点から安定した駆動の伝達が可能な方向（以下、正方向ともいう）であると判断された場合はステップＳ５に進み、以降の動作において採用する制御モードとして第１の制御モードを選択する。 If it is determined that the rotation direction of the roll portion of the roll sheet R is a direction in which stable drive transmission is possible from the viewpoint of the mechanical configuration of the sheet conveying device (hereinafter also referred to as a positive direction), the process proceeds to step S5. The first control mode is selected as the control mode employed in the subsequent operations.
一方、ロールシートＲのロール部の回転方向がシート搬送装置の機械的構成の観点から安定した駆動の伝達が相対的に困難な方向であると判断された場合は、ステップＳ６に進み、以降の動作において採用する制御モードとして第２の制御モードを選択する。図７および図８に示す例に当てはめると、図７が第１の制御モードに相当し、図８が第２の制御モードに相当する。 On the other hand, when it is determined that the rotation direction of the roll portion of the roll sheet R is a relatively difficult direction for stable drive transmission from the viewpoint of the mechanical configuration of the sheet conveying apparatus, the process proceeds to step S6. The second control mode is selected as the control mode employed in the operation. When applied to the examples shown in FIGS. 7 and 8, FIG. 7 corresponds to the first control mode, and FIG. 8 corresponds to the second control mode.
ステップＳ５またはステップＳ６で制御モードを選択したら、ステップＳ７に進み、以降のシート供給動作を選択した制御モードに基づいて行う。次いで、ステップＳ８に進み、ロールシートＲのシート部がプリント部３に充分に搬送されて画像形成可能な状態となったら、シート供給動作を終了する。
If the control mode is selected in step S5 or step S6, the process proceeds to step S7, and the subsequent sheet feeding operation is performed based on the selected control mode. Next, the process proceeds to step S8, and when the sheet portion of the roll sheet R is sufficiently conveyed to the
以上のように、シート供給シーケンスにより、プリンタ１が採用する制御モードが決定される。同一のロールシートを用いて以降に行う画像プリント動作において、継続的に、このシート供給シーケンスにより決定された制御モードに基づいて、シート搬送装置の搬送モータの駆動に同期させた駆動モータの駆動を行う。また、新しいロールシートＲがシート供給部に搭載されると、その度に、シート供給シーケンスにより、プリンタ１が採用する制御モードが決定される。
As described above, the control mode employed by the
本実施形態によれば、シート搬送装置に搭載されたロールシートＲの形態（プリント面の配置など）に応じてシート供給部における駆動トルクの適切な制御モードが設定され、ロールシートＲの形態によらずに安定した高精度のシート搬送が実現できる。 According to the present embodiment, an appropriate control mode of the driving torque in the sheet supply unit is set according to the form of the roll sheet R mounted on the sheet conveying apparatus (such as the arrangement of the print surface), and the form of the roll sheet R is set. Therefore, stable and highly accurate sheet conveyance can be realized.
（その他）
上述の実施形態においては、第１の制御モードでは、弛み取りトルクＴ１、搬送中負荷トルクＴ２、およびイナーシャ成分を相殺するためのトルクを考慮して、駆動モータの駆動トルクを決定している。搬送中負荷トルクＴ２は、シート搬送を安定化させるためにシート部に付与する一定のバックテンションに相当する。第１の制御モードにおいては、この搬送中負荷トルクＴ２を搬送動作期間における基準トルクとし、種々の補正値を組み合わせて、駆動モータの駆動トルクを決定することができる。種々の補正値として、イナーシャル成分に基づく補正値の他、搬送モータの速度情報と駆動モータの速度情報とに基づく速度補正値や、搬送モータの位置情報と駆動モータの位置情報とに基づく弛み量補正値等、当技術分野で知られる補正値を考慮することができる。種々の補正値を考慮することにより、さらに安定した高精度のシート搬送が可能になる。
(Other)
In the above-described embodiment, in the first control mode, the drive torque of the drive motor is determined in consideration of the slack eliminating torque T1, the in-conveyance load torque T2, and the torque for canceling the inertia component. The in-conveyance load torque T2 corresponds to a constant back tension applied to the sheet portion in order to stabilize sheet conveyance. In the first control mode, the driving torque of the drive motor can be determined by combining the in-conveyance load torque T2 as a reference torque in the conveyance operation period and combining various correction values. As various correction values, in addition to the correction value based on the inertia component, the speed correction value based on the speed information of the transport motor and the speed information of the drive motor, and the amount of slack based on the position information of the transport motor and the position information of the drive motor Correction values known in the art, such as correction values, can be considered. By considering various correction values, more stable and highly accurate sheet conveyance becomes possible.
また、上述の実施形態においては、第２の制御モードでは、搬送動作停止期間における駆動モータの駆動トルク値を０に設定し、搬送動作期間における駆動モータの駆動トルク値を搬送中負荷トルクＴ２に設定し、トルク変化が緩やかとなるような制御を行う。その変形例として、搬送動作停止期間における駆動モータの駆動トルク値を０から搬送中負荷トルクＴ２の間のいずれかの値に設定してもよい。これによれば、全期間を通してのトルク変化をさらに緩やかにすることができるとともに、搬送動作停止期間においてシートの巻き戻しおよびロール部の回転に対するブレーキ力の付与が可能となる。したがって、さらに安定した高精度のシート搬送が可能になる。 In the above-described embodiment, in the second control mode, the drive torque value of the drive motor during the transport operation stop period is set to 0, and the drive torque value of the drive motor during the transport operation period is set to the load torque T2 during transport. Control is performed so that the torque change becomes gradual. As a modification thereof, the drive torque value of the drive motor during the conveyance operation stop period may be set to any value between 0 and the load torque T2 during conveyance. According to this, it is possible to further moderate the torque change throughout the entire period, and it is possible to apply a braking force to the sheet unwinding and the rotation of the roll unit during the conveyance operation stop period. Therefore, more stable and highly accurate sheet conveyance becomes possible.
Ｒ ロールシート
Ｒｐ ロールシートの先端
１ プリンタ
５ 伝達ギア
８ 搬送モータ
９ 搬送ローラ
１０ ピンチローラ
１９ プラテン
２８、２９ 装填部
３０、３１ ロールシートホルダ
３２ スプールシャフト
３４ 駆動モータ
３５ 駆動ギア
３６ 伝達ギア
３７ スプールギア
３８ エンコーダ
４１、４２ 検知センサ
R Roll sheet Rp Tip of roll sheet
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記搬送手段の駆動に同期して前記トルクを変化させる制御手段を備え、
前記制御手段は、第１の方向の回転を伴って前記シートが引き出されるような第１の形態で前記ロールシートが搭載されているときに、第１の制御モードで前記トルクを変化させ、前記第１の方向とは逆の第２の方向の回転を伴って前記シートが引き出されるような第２の形態で前記ロールシートが搭載されているときに、前記第１の制御モードと異なる第２の制御モードで前記トルクを変化させることを特徴とするシート搬送装置。 A roll sheet is mounted so that its axis is movable in the removing direction and is rotatably held, a drive motor capable of applying torque to the roll sheet held by the sheet supply section, and the roll A sheet conveying apparatus comprising: a conveying unit configured to convey a sheet drawn from the sheet;
Control means for changing the torque in synchronization with the driving of the transport means;
The control means changes the torque in a first control mode when the roll sheet is mounted in a first form such that the sheet is pulled out with rotation in a first direction, The second control mode is different from the first control mode when the roll sheet is mounted in a second form in which the sheet is pulled out with a rotation in a second direction opposite to the first direction. The sheet conveying apparatus, wherein the torque is changed in the control mode.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014097779A JP2015214397A (en) | 2014-05-09 | 2014-05-09 | Sheet transport device and image forming device |
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