JP2006176253A - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 ユーザビリティの低下を招くことなく、シート収納手段に収納されたシートのサイズを確実に検知することのできるシート給送装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】 収納空間1Bにシート収納手段6が装着される際、引き込み手段16によりシート収納手段6を引き込むと共に、シート収納手段6が引き込まれた際、シート収納手段6に設けられ、シート収納手段6に収納されたシートのサイズに応じた位置に設定されるカム部により選択的に押圧されて移動した可動手段SW1−1,SW1−2,SW2−1,SW2−2,SW2−3の組み合わせに応じてシートサイズを検知する。そして、シート収納手段6に最大サイズのシートが収納された場合、カム部によって移動する可動部材SW1−1,SW1−2,SW2−1,SW2−2,SW2−3の数が最小となるように構成することにより、シート収納手段6の引き込みに要する力が最小となるようにする。
【選択図】 図3
【解決手段】 収納空間1Bにシート収納手段6が装着される際、引き込み手段16によりシート収納手段6を引き込むと共に、シート収納手段6が引き込まれた際、シート収納手段6に設けられ、シート収納手段6に収納されたシートのサイズに応じた位置に設定されるカム部により選択的に押圧されて移動した可動手段SW1−1,SW1−2,SW2−1,SW2−2,SW2−3の組み合わせに応じてシートサイズを検知する。そして、シート収納手段6に最大サイズのシートが収納された場合、カム部によって移動する可動部材SW1−1,SW1−2,SW2−1,SW2−2,SW2−3の数が最小となるように構成することにより、シート収納手段6の引き込みに要する力が最小となるようにする。
【選択図】 図3
Description
本発明は、シート給送装置及び画像形成装置に関し、特に装置本体に着脱可能に装着されるシート収納手段に収納されるシートのサイズを検出するための構成に関する。
従来のシート給送装置においては、シートを収納するシート収納手段を装置本体に着脱自在に装着するようにしたものがある。そして、このようなシート給送装置では、シート収納手段であるシート収納カセットを装置本体の給紙位置に配置すると共に、画像形成時、シート収納カセットに収納されたシートを順次画像形成部へ搬送し、画像形成部においてシートへの画像記録を行っている。
ところで、このような従来のシート給送装置においては、シートサイズに応じた画像を形成するため、シート収納カセットに収納されているシートのサイズを自動的に検知するシートサイズ検知手段を備えたものがある。そして、このようなシートサイズ検知手段としては、例えばバネにより付勢された複数のプッシュスイッチを備え、シート収納カセットが装着された際、シート収納カセットにより所定のプッシュスイッチを押圧してONとすることにより、シートサイズを検知する構成のものがある(特許文献1参照。)。
一方、シート収納カセットは、例えばシート充填のため、又はシートサイズの変更のため装置本体から抜き出されるが、シートを充填した後、装着動作を行うと、シート充填後のシート収納カセットは重いためユーザーに大きな負担を与える。また、シート収納カセットが重い場合、装着の際、力を入れすぎると装着方向の勢いが付くため、装着時に衝撃が生じ、この衝撃により充填されたシートの位置がズレたり又はシート収納カセットが破損する恐れがある。
そこで、これを防ぐ手段として、例えばトグルバネを用いてシート収納カセットを引き込む引き込み部を備え、この引き込み部によって、機械的にシート収納カセットを装置本体内に引き込むようにしたものがある。なお、このような引き込み部の構成としては、回転可能なアームを備え、このアームを、トグルバネを用いて回転させ、その回転力によってシート収納カセットを引き込むようにしたものがある(特許文献2参照。)。
ところで、このようなシートサイズ検知手段及び引き込み部を備えた従来の画像形成装置において、大きなサイズのシートを満載した状態のシート収納カセットを確実に引き込むことができるようにし、さらにシートサイズ検知手段のプッシュスイッチを、そのバネ力に抗して確実にONとするため、トグルバネのバネ力を十分に強く設定する必要がある。そして、このようにトグルバネのバネ力を十分に強く設定し、プッシュスイッチを確実にONとすることができるようにすることにより、シート収納カセットに収納されたシートのサイズを確実に検知することができる。
しかし、このようにトグルバネのバネ力を十分に強く設定した場合、シート収納カセットを引き出す際、トグルバネの引き戻しに必要となる操作力が大きくなるため、ユーザビリティの低下を招くといった問題があった。
そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、ユーザビリティの低下を招くことなく、シート収納手段に収納されたシートのサイズを確実に検知することのできるシート給送装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。
本発明は、シートを収納するシート収納手段を装置本体に設けられた収納空間に着脱可能に装着するシート給送装置において、前記収納空間に前記シート収納手段が装着される際、前記シート収納手段を引き込む引き込み手段と、前記シート収納手段に設けられ、該シート収納手段に収納されたシートのサイズに応じた位置に設定されるカム部、及び前記引き込み手段によりシート収納手段が引き込まれた際、前記カム部により選択的に押圧されて移動する複数の可動部材を備え、前記カム部により選択的に移動した前記可動部材の組み合わせに応じて前記シート収納手段に収納されたシートのサイズを検知するシートサイズ検知手段と、を備え、前記シートサイズ検知手段は、前記シート収納手段に最大サイズのシートが収納された場合、前記カム部によって移動する前記可動部材の数が最小となるように設定することを特徴とするものである。
本発明のように、シート収納手段が引き込まれた際、シート収納手段に収納されたシートのサイズに応じた位置に設定されるカム部により選択的に押圧されて移動した可動手段の組み合わせに応じてシートサイズを検知すると共に、シート収納手段に最大サイズのシートが収納された場合、カム部によって移動する可動部材の数が最小となるように設定することにより、シート収納手段の引き込みに要する力を小さくすることができる。これにより、シート収納カセットを引き出す際の操作力が小さくなるため、ユーザビリティの低下を招くことがないようにすることができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図であり、1は画像形成装置本体である。また、1Aは画像形成装置本体(以下、装置本体という)1に設けられ、電子写真方式により画像形成を行う画像形成部であり、この画像形成部1Aはトナー像を形成する感光体ドラム2、感光体ドラム2に形成されたトナー像をシートSに転写する転写ローラ3などを備えている。
そして、このような構成の画像形成部1Aにおいて、画像形成動作が開始されると、まずレーザースキャナー4により画像信号に応じた光が感光体ドラム2に照射され、このような画像信号に応じた光が照射されることにより、感光体ドラム上に潜像が形成される。次に、この潜像トナーカートリッジ5に収納されたトナーで現像することにより、感光体ドラム上にトナー画像(可視像)が形成される。
また、このようなトナー画像形成動作に並行してシート収納カセット6からシートSが給送されると、このシートSは、搬送ローラ7及びレジストローラ7Aによって感光体ドラム2に形成された画像と同期をとって感光体ドラム2と転写ローラ3とにより構成される転写部に搬送される。
そして、この転写部において、転写ローラ3へバイアスを印加することによってトナー画像がシートSへ転写されるようになっている。なお、このようなトナー画像が転写されたシートSは、この後、定着手段8へ搬送され、この定着手段8において加熱されることによりトナー画像が定着され、さらにこの後、排出ローラ9によって装置上部の排出部10へ排出される。
図2は、装置本体1に着脱自在に装着されるシート収納手段であるシート収納カセット6の斜視図であり、シート収納カセット6は任意のシートSのサイズに対応すべくスライド調節可能で、シートの位置を固定するための一対の対向したサイド規制板11と、後端規制板12とを備えている。
また、シート収納カセット6の背面には、シートSの側端位置を規制するサイド規制部材であるサイド規制板11に連動して回転すると共に後述するカム構造を備えた第1カム部である回転カム31と、シートSの後端位置を規制する後端規制部材である後端規制板12に連動してスライドすると共に後述するカム構造を備えた第2カム部であるスライドカム32と、シート収納カセット6を装置本体1の下部に設けられた収納部1B(図1参照)に装着するとき、後述する自動引き込み装置16からシート収納カセット引き込み駆動力の伝達を受けるラック13とが設けられている。
そして、このシート収納カセット6は、収容空間1Bに装着される際、図3に示す収容空間1Bの内壁面に対向して配されたスライドガイド15に沿って、装置本体1に対して着脱可能に取り付けられるようになっている。
ところで、図3において、16は収納空間1Bの奥側に設けられた引き込み手段である自動引き込み装置であり、シート収納カセット6が収納空間1Bに装着されると、この自動引き込み装置16により、シート収納カセット6が給紙位置まで引き込まれるようになっている。
また、SW1は収納空間1Bの奥側に設けられたシート幅検知スイッチであり、このシート幅検知スイッチSW1は、自動引き込み装置16によりシート収納カセット6が給紙位置まで引き込まれると、シート収納カセット6の回転カム31(図2参照)により押圧されてONとなる、2つの可動部材である検知ピンSW1−1、SW1−2を備えている。
また、SW2は収納空間1Bの奥側に設けられたシート長さ検知スイッチであり、このシート長さ検知スイッチSW2は、自動引き込み装置16によりシート収納カセット6が給紙位置まで引き込まれると、シート収納カセット6のスライドカム32(図2参照)により押圧されてONとなる、3つの可動部材である検知ピンSW2−1、SW2−2、SW2−3を備えている。
なお、これらシート幅検知スイッチSW1の検知ピンSW1−1、SW1−2及びシート長さ検知スイッチSW2の検知ピンSW2−1、SW2−2、SW2−3はシート収納カセット6の移動方向に略平行に各々独立してスライド可能に保持されると共に、不図示のバネによってシート収納カセット6の方向に付勢されている。
そして、本実施の形態において、回転カム31と2つの検知ピンSW1−1、SW1−2を備えたシート幅検知スイッチSW1、及びスライドカム32と3つの検知ピンSW2−1、SW2−2、SW2−3を備えたシート長さ検知スイッチSW2とにより、シート収納カセット6に収納されたシートSのサイズを検知するシートサイズ検知手段を構成している。
ここで、シート収納カセット6の装着操作はユーザーにより行われ、その装着操作によりシート収納カセット6が収納空間1Bに装着され、所定の位置まで到達すると、シート収納カセット6のラック13が、自動引き込み装置16と係合し、これによりこの後、シート収納カセット6は、ラック13を介して自動引き込み装置16により給紙位置まで引き込まれるようになっている。
図4は、このような自動引き込み装置16を示した斜視図であり、この自動引き込み装置16は、シート収納カセット6に取り付けられたラック13とかみ合い、動力を伝達するピニオン14と、引き込み駆動の動力源となるトグルバネ17と、ピニオン14とかみ合いトグルバネ17により発生した動力を伝達する欠歯ギア18と、この欠歯ギア18が側端に垂設されたアーム19とから構成されている。
なお、21は基台であり、アーム19は基台21に立てられた支点軸22を支点として回転するようになっている。また、このアーム19は、アーム19に設けられたバネ掛け軸23と基台21に立てられたバネ掛け軸24の間に掛けられたトグルバネ17の収縮力により回転力を得ている。
ここで、このようなトグルバネ17を用いた自動引き込み装置16のシート収納カセット引き込み動作について説明する。
図5は、シート収納カセット6が収納空間1Bに装着され、自動引き込み装置16に達する直前の自動引き込み装置16の状態を示しており、この時、トグルバネ17は、後述する図6に示す支点軸22、バネ掛け軸23、バネ掛け軸24が一直線上に並ぶ中立点よりも、トレイ搬送力を発生する時とは中立点に対して反対方向にずれた位置にある。
そして、このような位置にトグルバネ17があるとき、アーム19はトグルバネ17により、矢印で示す反時計回りの方向に付勢されると共に、不図示のストッパにより回転が規制されている。これにより、アーム19が衝撃等の外的要因により中立点を超えて回転しまうことを防いでいる。
次に、シート収納カセット6のラック13の先端がピニオン14とかみ合う位置に達し、この後、さらにシート収納カセット6が挿入され、図6に示すようにラック13によりピニオン14が回転を開始すると、このピニオン14の回転が欠歯ギア18に伝達され、これに伴いアーム19は時計回りに回転し、やがて図6に示すようにトグルバネ17が、支点軸22、バネ掛け軸23、バネ掛け軸24が一直線上に並ぶ中立点の位置へと移動する。
ここで、このようにアーム19の回転に伴って中立点に達すると、トグルバネ17の伸びは最大となるが、このときアーム19を回転させる力は生じないことから、アーム19に、それまでトグルバネ17のバネ力により加わっていたアーム19を反時計方向に回転させる付勢力は伝わらない。
この後、さらにシート収納カセット6が挿入されると、アーム19と共にトグルバネ17が中立点を超える位置まで回転し、この結果、中立点の位置関係がくずれ、アーム19に対するトグルバネ19の作用方向が反転し、アーム19はトグルバネ17の収縮力により時計方向に回転する。そして、このアーム19の回転力は、アーム19の欠歯ギア18及びピニオン14を介してラック13に伝えられ、シート収納カセット6の引き込み力となる。
つまり、アーム19が中立点を超える位置まで回転すると、アーム19はトグルバネ17の収縮力により回転力を得るようになり、この結果、図7に示されるようにシート収納カセット6を所定の給紙位置に引き込む位置に移動する。そして、このようにアーム19が移動することにより、ユーザーにより挿入されたシート収納カセット6は、途中から自動引き込み装置16により引き込まれ、給紙位置で固定される。
このように、シート収納カセット6が収納され、自動引き込み装置16のトグルバネ17が中立点から離れる位置までシート収納カセット6が移動すると、この後、トグルバネ17の収縮力によりシート収納カセット6の引き込みが行なわれ、これによりシート収納カセット挿入の際のユーザー負担を軽減することができる。
ところで、図8に示すように、シート収納カセット6に略対向して配置されたサイド規制板11(11a,11b)は、ピニオン25によって連結され、矢印Aの方向に連動してスライド可能となっている。また、回転カム31はシート収納カセット6の背面に軸33を支点として回転可能に保持され、かつ引っ張りバネ34により、回転カム31のアーム部31aがサイド規制板11bの背面に当接するように付勢されている。
これにより、例えばシート収納カセット6に小さなサイズのシートSを収納する際、サイド規制板11を、互いに近づく方向にスライドすると、これに伴って回転カム31が引っ張りバネ34により時計周りに回転し、この結果、シート幅検知スイッチSW1に設けられた検知ピンSW1−1、SW1−2に臨むカム構造31bのパターンが変化する。
また、シート収納カセット背面にスライド可能に保持されたスライドカム32は、引っ張りバネ35によって付勢されると共に、このスライドカム32にはシート長さ検知スイッチSW2に設けられた検知ピンSW2−1、SW2−2、SW2−3に対応する高さに複数のスリット32aが設けられている。
これにより、例えばシート収納カセット6に小さなサイズのシートSを収納する際、後端規制板12が矢印Bの方向にスライドされると、後端規制板12は、後端規制板12に設けられた突起12aをスライドカム32の突起32bに当接させた状態で移動する。これに伴いスライドカム32も移動し、この結果、シート長さ検知スイッチSW2に臨むスライドカム32のカム構造を構成するスリット32aのパターンが変化する。
そして、このように装着前に、収納されるシートSのサイズに応じてサイド規制板11及び後端規制板12の位置が調節されたシート収納カセット6が自動引き込み装置16により引き込まれると、シート収納カセット6の背面に配置された回転カム31と、スライドカム32とにより、シート幅検知スイッチSW1の2つの検知ピンSW1−1、SW1−2、及びシート長さ検知スイッチSW2の3つの検知ピンSW2−1、SW2−2、SW2−3はシート収納カセット6に収納されたシートSのサイズに応じたパターンで選択的に押圧されてONとなる。
例えば、サイド規制板11をそれまで収納されたB4縦の状態から最もシート面積が大きいA3を収納する位置に移動させた場合、カム部31bのパターンは図9の(a)に示すものから、図9の(b)に示すものに変わる。そして、このようにカム部31bのパターンが変わった場合、図9の(a)の場合、即ちB4縦の場合には検知ピンSW1−1がON、SW1−2がONであったのが、図9の(b)の場合、即ちA3の場合には検知ピンSW1−1がOFF、SW1−2がOFFとなる。
また、例えば後端規制板12を、それまで収納されたA4縦の状態から最もシート面積が大きいA3を収納する位置に移動させた場合、スリット32aのパターンは図10の(a)に示すものから、図10の(b)に示すものに変わる。そして、このようにスリット32aのパターンが変わった場合、図10の(a)の場合、即ちA4縦の場合には検知ピンSW2−1がON、SW2−2がOFF、SW2−3がONであったのが、図10の(b)の場合、即ちA3の場合には検知ピンSW2−1がON、SW2−2がOFF、SW2−3がOFFとなる。
そして、このようなシート幅検知スイッチSW1の検知ピンSW1−1、SW1−2、及びシート長さ検知スイッチSW2の検知ピンSW2−1、SW2−2、SW2−3のON・OFFの組み合わせと、図11に示す予め不図示の記憶部に記憶された、シートサイズと、シート幅検知スイッチSW1及びシート長さ検知スイッチSW2の検知パターンを示すテーブルとを比較することにより、シート収納カセット6に収納されているシートSのサイズを検知することができる。
なお、本実施の形態において、シート幅検知スイッチSW1、シート長さ検知スイッチSW2はカセット有無検知手段としての機能も兼ねており、シート幅検知スイッチSW1、シート長さ検知スイッチSW2のいずれの検知ピンもONになっていない場合は、即ち移動した検知ピンが0の場合は、少なくともシート収納カセット6は収納空間内に引き込まれていないということを検知することができる。
ところで、自動引き込み装置16によりシート収納カセット6を引き込む際の抵抗としては、装置本体1へのシート収納カセット6の着脱をガイドするスライドガイド15の摩擦抵抗と、検知ピンSW1−1,SW1−2,SW2−1,SW2−2,SW2−3をカセット方向に付勢するバネ圧とが上げられるが、スライドガイド15の摩擦抵抗はシート収納カセット6内に収納されるシートSの重量によって変化するため、最大サイズのシートSを最大量収納した場合が最も大きくなる。
一方、検知ピンSW1−1,SW1−2,SW2−1,SW2−2,SW2−3を押し込む際の負荷は、シートサイズに応じた回転カム31及びスライドカム32のパターンによって変化し、回転カム31及びスライドカム32の移動に伴ってONに切り換えられる検知ピンの数が多いほど大きくなる。
ここで、図11では、上からシート面積が大きいシートサイズの順に並べてあり、図11の場合、最もシート面積が大きいのはA3タイプである。そこで、本実施の形態においては、図11に示す、シートサイズを検知する際、ONに切り換えられる検知ピンの数を、最大サイズのA3タイプの場合には、1つ(SW2−1)となるように設定している。
そして、このように引き込み時の抵抗が最大となる最大サイズのシートの場合は、1つの検知ピンで検知することにより、引き込み時の抵抗を最低限に抑えることができる。つまり、シート収納カセット6が引き込まれた際、収納されたシートSのサイズに応じた位置に設定される回転カム31及びスライドカム32により選択的に押圧されて移動した検知ピンの組み合わせに応じてシートサイズを検知すると共に、シート収納カセット6に最大サイズのシートが収納された場合、回転カム31及びスライドカム32によって移動する検知ピンの数が最小となるように構成することにより、シート収納カセット6の引き込みに要する力を最小とすることができる。
そして、このようにシート収納カセット6の引き込みに要する力を最小とすることにより、シート収納カセットを引き出す際、トグルバネの引き戻しに必要となる操作力が小さくて済むようになる。この結果、シート収納カセット6に収納されたシートSのサイズを確実に検知することを維持した状態でも、ユーザビリティの低下を招くことがなくなる。
なお、これまでの説明においては、シートサイズ検知手段としてサイド規制板11と後端規制板12、双方の位置検知を組み合わせてシートサイズを検知する構成を示したが、本発明は、これに限らず、サイド規制板11あるいは後端規制板12のみを用いてシートサイズを検知するようにしても良い。また、シート収納カセット6に設けたダイヤル等の操作に連動するカム構造によりユーザーがサイズ設定を変更する構成にも適応可能であることは明らかである。
1 画像形成装置本体
6 シート収納カセット
11 サイド規制板
12 後端規制板
13 ラック
14 ピニオン
15 スライドガイド
16 自動引き込み装置
17 トグルバネ
18 欠歯ギア
19 アーム
31 回転カム
32 スライドカム
SW1 シート幅検知スイッチ
SW1−1 検知ピン
SW1−2 検知ピン
SW2 シート長さ検知スイッチ
SW2−1 検知ピン
SW2−2 検知ピン
SW2−3 検知ピン
S シート
6 シート収納カセット
11 サイド規制板
12 後端規制板
13 ラック
14 ピニオン
15 スライドガイド
16 自動引き込み装置
17 トグルバネ
18 欠歯ギア
19 アーム
31 回転カム
32 スライドカム
SW1 シート幅検知スイッチ
SW1−1 検知ピン
SW1−2 検知ピン
SW2 シート長さ検知スイッチ
SW2−1 検知ピン
SW2−2 検知ピン
SW2−3 検知ピン
S シート
Claims (5)
- シートを収納するシート収納手段を装置本体に設けられた収納空間に着脱可能に装着するシート給送装置において、
前記収納空間に前記シート収納手段が装着される際、前記シート収納手段を引き込む引き込み手段と、
前記シート収納手段に設けられ、該シート収納手段に収納されたシートのサイズに応じた位置に設定されるカム部、及び前記引き込み手段によりシート収納手段が引き込まれた際、前記カム部により選択的に押圧されて移動する複数の可動部材を備え、前記カム部により選択的に移動した前記可動部材の組み合わせに応じて前記シート収納手段に収納されたシートのサイズを検知するシートサイズ検知手段と、
を備え、
前記シートサイズ検知手段は、前記シート収納手段に最大サイズのシートが収納された場合、前記カム部によって移動する前記可動部材の数が最小となるように設定することを特徴とするシート給送装置。 - 前記シート収納手段は、前記シートの側端位置を規制するサイド規制部材と、前記シートの後端位置を規制する後端規制部材とを備え、
前記カム部は、前記サイド規制部材及び前記後端規制部材の少なくとも一方の位置規制動作に連動して前記シートサイズに応じた位置に設定されることを特徴とする請求項1記載のシート給送装置。 - 前記カム部は、前記サイド規制部材の位置規制動作に連動して前記シートサイズに応じた位置に設定される第1カム部と、前記後端規制部材の位置規制動作に連動して前記シートサイズに応じた位置に設定される第2カム部とを備えていることを特徴とする請求項2記載のシート給送装置。
- 前記シートサイズ検知手段は、前記カム部によって移動する前記可動部材の数が1つの場合には、前記シート収納手段に最大サイズのシートが収納されていることを検知し、移動する前記可動部材の数が0の場合には、前記シート収納手段が収納空間内に引き込まれていないことを検知することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のシート給送装置。
- 前記請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のシート給送装置と、
前記シート給送装置から送り出されるシートに画像を形成する画像形成部と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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