JP2006052041A - 被記録媒体供給装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 装置を小型化しつつ分離性能の向上を図ることが可能な被記録媒体供給装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】 給紙ローラ10の径を、ピックアップローラ12の径よりも大きくして、給紙ローラ10と分離パッド11との接触面積を大きくして高い分離性能を保持しつつレーザプリンタ1の装置全体の小型化を図っている。更に、ピックアップローラ12は、給紙ローラ10によって従属的に回動される構成とし、共通の駆動力によって両ローラを回動させることで構成を簡素化し、独立の駆動力によって両ローラ10,12を回動駆動させる構成に比べて両ローラ10,12の回動動作の同期を容易にした。
【選択図】 図1
Description
なお、本発明で、上記「被記録媒体供給装置」は、画像形成装置(プリンタ、ファクシミリ装置や、プリンタ機能及びスキャナ機能等を備えた複合機など)の本体に対して着脱可能に装着されるものであっても、着脱不能なものであってもよい。
また、「被記録媒体」には、紙以外に、OHPシートなどであってもよい。
なお、「搬送手段」は、本被記録媒体供給装置に備えられたものであってもよいが、それに限らず、被記録媒体の搬送先の装置(例えば上記画像形成装置)の装置本体側に設けられたものであってもよい。
なお、ここでいう「駆動力によって送出ローラ及び供給ローラを回動させる」構成には、送出ローラ及び供給ローラをそれぞれ別々の駆動力によって回動する構成に限られず、上記請求項2のように、一方のローラに駆動力を与えて他方のローラを連結ギアを介して従属的に回動させる構成も含まれる。
なお、ここでいう「駆動力」には、被記録媒体供給装置に備えた駆動モータからの駆動力以外に、例えば被記録媒体の搬送先の装置(例えば上記画像形成装置)の装置本体側に設けられた駆動モータからの駆動力であってもよい。
被記録媒体の分離性能を考慮すると、被記録媒体に対する供給ローラの接触面積は大きい方が望ましい。一方、装置の小型化を考慮すると、送出ローラはなるべく小さい方が望ましい。そこで、本構成では、供給ローラの径を送出ローラの径よりも大きくすることで、高い分離性能を保持しつつ装置の小型化を図っている。
本構成によれば、送出ローラ及び供給ローラのうちの一方が回動駆動されることで他方が従属的に回動される構成である。従って、共通の駆動力によって両ローラを回動させることができ構成を簡素化することができる。
本構成によれば、被記録媒体が供給ローラの搬送方向下流側に位置する搬送手段によって搬送可能な位置に至った状態から供給ローラ及び分離手段の対向位置(即ち、分離位置)を抜けるまでの間、非円形ローラよりも搬送抵抗が少ない離間手段によって当該非円形ローラは被記録媒体から離間される。従って、送出ローラや供給ローラを被記録媒体に常時接触させる構成に比べて上記搬送手段により搬送を円滑に行うことができる。また、特に、請求項2の構成では、搬送手段による搬送によって被記録媒体に接触している供給ローラが回動し、これに伴って送出ローラも連れ回ることなる。そして、まだ搬送タイミングでないにもかかわらず次の被記録媒体が送出ローラによって送出される事態が生じ得る。しかし、本構成によれば、このような事態を防止できる。
本構成によれば、円盤部材による比較的に簡単な構成で上記離間手段を実現できる。
本構成によれば、送出ローラ及び供給ローラの回転軸を中心とする周方向における小径部の位置が、1枚の被記録媒体の搬送動作の開始時と終了時とで同じ位置になる構成である。従って、送出ローラ及び供給ローラの連動によって円滑に被記録媒体を搬送できる。
本構成によれば、送出ローラは、当該被記録媒体供給装置が供給可能(画像形成可能)な最小サイズの被記録媒体の後端が送出ローラを通過する前に搬送動作(駆動力を受けて回転駆動して被記録媒体を搬送する動作)を終了する。従って、1枚の被記録媒体の搬送中に、次の被記録媒体を送り出してしまうことを防止できる。つまり、送出ローラと供給ローラの駆動が連結されており、送出ローラは供給ローラよりも余分に回転されることになるが、本構成であれば、1枚の被記録媒体の搬送中に、次の被記録媒体を搬送してしまう問題を解消できる。
被記録媒体の先端が供給ローラ及び分離手段の対向位置に差し掛かるタイミングよりも前に大径部と分離手段との対向状態が開始されてしまうと、被記録媒体の先端が大径部と分離手段との間に進入し辛くなり、被記録媒体の先端が折れ曲がるおそれがある。その逆に、被記録媒体の先端が供給ローラ及び分離手段の対向位置に差し掛かるタイミングよりも後に大径部と分離手段との対向状態が開始されてしまうと、複数の被記録媒体が進入してしまい、2枚以上の被記録媒体の重送の原因となる。このため、本構成のようなタイミングで供給ローラを回動することが好ましい。
本構成によれば、供給ローラの径は、送出ローラの径の整数倍(2以上)になっている。つまり、供給ローラが1回転したときに送出ローラはその整数倍回転する。従って、両ローラの回動動作の同期がとり易くなる。
分離性能やバックテンション(被記録媒体を搬送する際の負荷抵抗)を考慮した場合、送出ローラよりも供給ローラの方が被記録媒体に対して強い力で圧接するようにすることが望ましい。
本構成によれば、送出ローラから送り出された被記録媒体を供給ローラの周面に接触させつつ当該周面に沿ってU字状に折り返す構成である。従って、被記録媒体を折り返し搬送するために当該被記録媒体の内面側に設けるローラが供給ローラ1つで済み、複数のローラを設ける場合に比べて円滑な搬送が可能となるとともに装置全体の小型化及びコストダウンを図ることができる。
U字状経路では直線的な経路に比べて被記録媒体の搬送負担が大きくなる。特に、いわゆる腰の強い被記録媒体では搬送負担が大きくなる。このため、U字状経路の出口に至るまでは送出ローラ及び供給ローラをともに回動駆動させる構成とした。
本構成によれば、被記録媒体との当接に伴って変位する送出ローラの揺動位置に基づき積載部を送出ローラ側に圧接させる移動動作を入り切りする構成とした。これにより、送出ローラの位置を検知するための検出センサ等を設けることなく比較的に簡単な構成で積載部の移動制御を行うことができる。
本構成によれば、画像形成装置において上記各構成の効果を得ることができる。
本構成によれば、被記録媒体収容部には、着脱の際に送出ローラとの接触を避けるための切り欠き部が形成されている。従って、送出ローラに傷等をつけることなく被記録媒体収容部を装置本体に装着することができる。また、画像形成装置の小型化も図ることができる。
1.本実施形態の構成
図1は、本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタを示す要部側断面図である。このレーザプリンタ1は、本体ケーシング2と、その本体ケーシング2内に収容される、被記録媒体としての用紙3を給紙するためのフィーダ部4(本発明の「被記録媒体供給装置」に相当)や、給紙された用紙3に画像を形成するための画像形成部5などを備えている。
本体ケーシング2の一方側の側壁には、後述するプロセスカートリッジ20を着脱するための着脱口6が形成されており、その着脱口6を開閉するためのフロントカバー7が設けられている。このフロントカバー7は、その下端部に挿通されたカバー軸(図示せず)に回動自在に支持されている。これによって、フロントカバー7をカバー軸を中心として閉じると、図1に示すように、フロントカバー7によって着脱口6が閉鎖され、フロントカバー7をカバー軸を支点として開くと(傾倒させると)、着脱口6が開放され、この着脱口6を介して、プロセスカートリッジ20を本体ケーシング2に対して着脱させることができる。
フィーダ部4は、本体ケーシング2内の底部に、着脱可能に装着される給紙トレイ9(本発明の「被記録媒体収容部」に相当)と、給紙トレイ9の前端部の上方に設けられる給紙ローラ10(本発明の「供給ローラ」に相当)および分離パッド11(本発明の「分離手段」に相当)と、給紙ローラ10の後側に設けられるピックアップローラ12(本発明の「送出ローラ」に相当)と、給紙ローラ10の前側下方において対向配置されるピンチローラ13と、給紙ローラ10の前側上方において対向配置される紙粉取りローラ8と、給紙ローラ10の後側上方に設けられるレジストローラ14(本発明の「搬送手段」に相当)とを備えている。
画像形成部5は、スキャナ部19、プロセスカートリッジ20、定着部21などを備えている。
(a)スキャナ部
スキャナ部19は、本体ケーシング2内の上部に設けられ、図示しないレーザ光源、回転駆動されるポリゴンミラー22、fθレンズ23、反射鏡24、レンズ25および反射鏡26などを備えている。レーザ光源から発光される画像データに基づくレーザビームは、鎖線で示すように、ポリゴンミラー22で偏向されて、fθレンズ23を通過した後、反射鏡24によって光路が折り返され、さらにレンズ25を通過した後、反射鏡26によってさらに光路が下方に屈曲されることにより、プロセスカートリッジ20の後述する感光ドラム29の表面上に照射される。
プロセスカートリッジ20は、スキャナ部19の下方において、本体ケーシング2に対して着脱自在に装着されている。このプロセスカートリッジ20は、筐体として、上フレーム27と、上フレーム27と別体に形成されて、上フレーム27と組み合わされる下フレーム28とを備えている。また、プロセスカートリッジ20は、筐体内に、像担持体としての感光ドラム29、帯電手段としてのスコロトロン型帯電器30、現像カートリッジ31、転写手段としての転写ローラ32、およびクリーニングブラシ33を備えている。
なお、このスコロトロン型帯電器30には、放電ワイヤ37をクリーニングするためのクリーニング部材36が、放電ワイヤ37を挟持するように設けられている。
なお、このようなトナーには、カーボンブラックなどの着色剤やワックスなどが配合され、また、流動性を向上させるために、シリカなどの外添剤が添加されている。トナーの平均粒径は、約6〜10μmである。
なお、転写後に感光ドラム29上に残存する転写残トナーは、現像ローラ41に回収される。また、転写後に感光ドラム29上に付着する用紙3からの紙粉は、クリーニングブラシ33によって回収される。
定着部21は、プロセスカートリッジ20の後側に設けられ、定着フレーム48と、その定着フレーム48内に、加熱ローラ49および加圧ローラ50とを備えている。
本実施形態の給紙ローラ10は、断面非円形のローラになっている。より具体的には、給紙ローラ10について、その回転軸体61に直交する断面形状が、図1に示すように略3分の1の円弧部分が残りの3分の2の円弧部分よりも連続的に径小になった非円形形状になっている。以下、この径小部分を「小径部10a」といい、径大部分を「大径部10b」という。
(1)用紙押圧板の上昇機構の構成
前述したように、用紙押圧板15はレバー17によってその用紙押圧板15に積載された用紙群の最上位の用紙3表面がピックアップローラ12に当接する搬送位置まで持ち上げられるようになっている。そして、所定枚数(本実施形態では10枚)の用紙3が給紙されたときに、再び用紙押圧板15を、そこに残存した用紙群の最上位の用紙3表面がピックアップローラ12に当接する搬送位置まで更に持ち上げられるようになっている。
図4(A)では、差動ギア85の駆動力がレバー17に伝達されて用紙押圧板15が上昇している。このとき、切替ギア80には入力ギア81の駆動力は伝達されていない(図5(A)参照)。この状態から、その用紙押圧板15に積載された最上位の用紙3表面がピックアップローラ12に当接し更にある程度上昇すると、アーム部材74の他端部が下方に傾斜し(図3(A)参照)、係止レバー76による係止が解除され切替ギア80に入力ギア81の駆動力が伝達されて回転する。すると、図4(B)に示すように、クラッチレバー部84の噛合部84bとクラッチギア85bとの噛合状態が解除され、差動ギア85の入力ギアの駆動力が出力ギア85aに伝達されなくなり、これにより、レバー17の回動が停止されこの位置で用紙押圧板15が止まる。このとき、切替ギア80は、係止レバー77によって係止され再び入力ギア81からの駆動力が伝達されない状態になる(図5(B)参照)。
(1)回動機構の構成
図2に示すように、給紙ローラ10の回転軸体61の他端部には、やはり装置本体側の駆動モータ(図示せず)からの駆動力が与えられる出力ギア(図示せず)と噛合可能な駆動ギア90が設けられている。この駆動ギア90は、一部分が欠き歯になっているとともに、バネ91によって同図上反時計回りに付勢されている。
まず、画像形成動作開始前の初期状態では、図7(A)に示すようにピックアップローラ12は、その小径部12aが用紙押圧板15の最上位の用紙3表面と対向し、カラー部材63だけが当接している。一方、給紙ローラ10も、その小径部10aが分離パッド11に対向しカラー部材62だけが当接している。
図8には、給紙トレイ9の形状が示されている。同図(A)は給紙トレイ9を後方向から見た図であり、同図(B)は左側面図であり、同図(C)は左右方向における中央位置で切断した断面図である。なお、同図には、ピックアップローラ12及び給紙ローラ10を軸受けする軸受け部材70、アーム部材74等が図示されているが、これはレーザプリンタ1のうち本給紙トレイ9を取り外した装置本体側に設けられている。
(1)本実施形態によれば、給紙ローラ10の径を、ピックアップローラ12の径よりも大きくした。これにより、給紙ローラ10と分離パッド11との接触面積を大きくして高い分離性能を保持しつつレーザプリンタ1の装置全体の小型化を図ることができる。具体的には、ピックアップローラ12を小さくした分、例えば搬送経路を下方に傾斜できる(または、レジストローラ14の位置を下方位置に下げることができる)ようになり、レーザプリンタ1の背丈を低くできるのである。
(2)また、ピックアップローラ12は、給紙ローラ10によって従属的に回動される構成とした。従って、共通の駆動力によって両ローラを回動させることができ構成を簡素化することができるとともに、独立の駆動力によって両ローラ10,12を回動駆動させる構成に比べて両ローラ10,12の回動動作の同期を容易に図ることができる。
また、特に、本実施形態のように給紙ローラ10及びピックアップローラ12が連動回転する構成では、まだ次の用紙3の搬送タイミングでないにもかかわらず当該次の用紙3がピックアップローラ12によって送出される事態を回避できる。
(5)更に、給紙ローラ10の径は、ピックアップローラ12の径の2倍になっている。つまり、給紙ローラ10が1回転したときにピックアップローラ12は2回転する。従って、両ローラ10,12の回動動作の同期がとり易くなる。
(7)更に、ピックアップローラ12から送り出された用紙3を給紙ローラ10の外周面に接触させつつ当該外周面に沿ってU字状に折り返す構成である。従って、用紙3を折り返し搬送するために当該用紙3の内面側に設けるローラが給紙ローラ101つで済み、複数のローラを設ける場合に比べて円滑な搬送が可能となるとともに装置全体の小型化及びコストダウンを図ることができる。
(9)給紙トレイ9には、着脱の際にピックアップローラ12との接触を避けるための凹部9aが形成されている。従って、給紙トレイ9の着脱の際、ピックアップローラ12に傷等をつけることなく給紙トレイ9を装置本体に装着することができる。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1)上記実施形態では、離間手段として円盤状のカラー部材62,63としたが、これに限らず、ピックアップローラ12及び給紙ローラ10よりも用紙3に対する搬送抵抗が小さく、かつそれらの小径部12a,10aを用紙3に対して離間できる材質の部材であれば、例えば用紙3に対して小径部12a,10aよりも近接し、かつ、大径部12b,10bよりも離間する位置に固定された部材であってもよい。
3…用紙(被記録媒体)
4…フィーダ部(被記録媒体供給装置)
9…給紙トレイ(被記録媒体収容部)
9a…凹部(切り欠き部)
10…給紙ローラ(供給ローラ)
10a,12a…小径部
10b,12b…大径部
11…分離パッド(分離手段)
12…ピックアップローラ(送出ローラ)
14…レジストローラ(搬送手段)
15…用紙押圧板(積載部)
17…レバー(移動機構)
62,63…カラー部材(円盤部材、離間手段)
70…軸受け部材(結合機構)
73…連結ギア
74…アーム部材(切替手段)
76,77…係止レバー(切替手段)
80…切替ギア(切替手段)
84…クラッチレバー部(切替手段)
85…差動ギア(切替手段、ギア機構)
86…ギア(ギア機構)
87…最終段ギア(ギア機構)
88…ウオームギア(ギア機構)
X…分離位置(供給ローラ及び分離手段の対向位置)
Claims (14)
- 被記録媒体の表面に当接可能に設けられ、回動することにより前記被記録媒体をその搬送方向下流側に送り出す送出ローラと、
前記送出ローラに対して前記被記録媒体の搬送方向下流側に設けられた分離手段と、
前記送出ローラによって送出された被記録媒体を前記分離手段とで挟むように当該分離手段に対向して設けられ、回動することにより当該被記録媒体を1枚ずつ分離して搬送する供給ローラとを備えた被記録媒体供給装置であって、
前記供給ローラの径が前記送出ローラの径よりも大きいことを特徴とする被記録媒体供給装置。 - 前記送出ローラ及び前記供給ローラは連結ギアによって連結されており、前記送出ローラ及び前記供給ローラのうちの一方が回動されることで他方が前記連結ギアを介して従属的に回動することを特徴とする請求項1に記載の被記録媒体供給装置。
- 前記送出ローラ及び前記供給ローラのうち少なくともいずれか一方は、その回転軸に直交する断面形状が大径部及びその大径部よりも径の小さい小径部を有する非円形ローラとされ、
前記非円形ローラよりも前記被記録媒体に対する搬送抵抗が小さく、かつ、前記小径部が前記被記録媒体に対向するときに当該小径部を当該被記録媒体から離間させる離間手段が設けられ、
前記非円形ローラは、前記小径部が前記記録媒体に対向する位置で回動が停止されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の被記録媒体供給装置。 - 前記離間手段は、前記非円形ローラと同軸上において当該非円形ローラに対して独立に回転可能に設けられ、当該非円形ローラの前記小径部の径よりも大きく、かつ、前記大径部の径よりも小さい径で形成された円盤部材を備えて構成されていることを特徴とする請求項3に記載の被記録媒体供給装置。
- 前記送出ローラ及び前記供給ローラは、ともに前記非円形ローラとされ、かつ、連結ギアによって連結されており、前記送出ローラ及び前記供給ローラのうちの一方が回動されることで他方が前記連結ギアを介して従属的に回動され、
前記送出ローラ及び前記供給ローラの回転軸を中心とする周方向における前記小径部の位置が、1枚の被記録媒体の搬送動作の開始時と終了時とで同じ位置になる構成であることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の被記録媒体供給装置。 - 前記送出ローラは、当該被記録媒体供給装置が供給可能な最小サイズの被記録媒体の後端が前記送出ローラを通過する前に搬送動作を終了することを特徴とする請求項5に記載の被記録媒体供給装置。
- 前記供給ローラが、前記非円形ローラとされており、
前記送出ローラによって送り出された被記録媒体の先端が前記供給ローラ及び前記分離手段の対向位置に差し掛かるタイミングで、前記供給ローラは、その大径部と分離手段との対向状態が開始されるよう回動されることを特徴とする請求項3〜請求項6のいずれかに記載の被記録媒体供給装置。 - 前記供給ローラの径は、前記送出ローラの径の整数倍であることを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれかに記載の被記録媒体供給装置。
- 前記送出ローラ及び前記供給ローラは連結ギアによって連結されており、前記送出ローラ及び前記供給ローラのうちの一方が回動されることで他方が前記連結ギアを介して従属的に回動する構成とされ、
前記送出ローラよりも前記供給ローラの方が前記被記録媒体に対して強い力で圧接することを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれかに記載の被記録媒体供給装置。 - 前記送出ローラから送り出された被記録媒体は、前記供給ローラの周面に沿ってU字状に折り返されるように搬送されることを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれかに記載の被記録媒体供給装置。
- 前記供給ローラ及び前記分離手段の対向位置から前記被記録媒体に画像を形成する画像形成位置側に向かう搬送経路は、U字状に折り返されたU字状経路を有し、1枚の被記録媒体の搬送動作において、当該被記録媒体の先端が前記U字状経路の出口に至るまでは駆動力によって前記送出ローラ及び前記供給ローラを回動させることを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれかに記載の被記録媒体供給装置。
- 前記送出ローラ及び前記供給ローラは、互いの回転軸が結合機構によって結合され、前記供給ローラ側を中心に前記送出ローラ側が揺動する構成とされ、
前記送出ローラの下方に位置して前記被記録媒体が積載される積載部と、
前記積載部を前記送出ローラ側に移動させる移動機構と、
前記移動機構に駆動力を伝達するためのギア機構とを備え、
前記ギア機構には、前記積載部に積載された被記録媒体との当接による前記送出ローラの移動位置に基づき前記移動機構に対する前記駆動力の伝達の入り切りを行う切替手段が設けられていることを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれかに記載の被記録媒体供給装置。 - 上記請求項1〜請求項12のいずかに記載の被記録媒体供給装置と、画像形成手段とを備えた画像形成装置。
- 前記被記録媒体が配置される被記録媒体収容部が前記画像形成装置の装置本体に着脱可能に装着される構成とされ、
前記送出ローラが、前記装置本体内における、前記被記録媒体収容部の着脱空間に向けて突設され、
前記被記録媒体収容部には、着脱の際に前記送出ローラとの接触を避けるための切り欠き部が形成されていることを特徴とする請求項13に記載の画像形成装置。
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2004
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