JP2008024396A - 手差しトレイ及び画像形成装置 - Google Patents

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Sei Tokishige
聖 時重
Yoshitaka Matsumoto
良孝 松本
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Abstract

【課題】手差しトレイの回動時にガイド部材を移動させる連結部材に緩衝部材の弾性力を作用させ、手差しトレイを格納位置から露出位置に回動させる際の衝撃音の発生や支持部の破損を防止する。
【解決手段】本体200の内部にコイルスプリング212を備えた。コイルスプリング212の一方の端部212Aを本体200の底面の係止部224に係止し、他方の端部212Bをピン214に係止した。ピン214は、連結部材204の第2の端部204から突出し、本体200の底面の長孔214を貫通して伝達機構220に軸支される。連結部材204の第2の端部204Bには、手差しトレイ11の露出位置への移動時の移動方向と反対方向にコイルスプリング212,213の弾性力が作用する。
【選択図】図4

Description

この発明は、用紙に対する処理を行う処理装置に給紙すべき用紙を収納する手差しトレイ、及び、この手差しトレイから給紙された用紙に対する画像形成処理を行う画像形成装置に関する。
画像形成装置のように用紙に対する処理を行う処理装置に対して用紙を給紙する手法として、処理装置内の給紙部に配置された給紙カセットから給紙する手法と、処理装置の側壁に装着された手差しトレイから給紙する手法と、がある。
給紙カセットは、サイズが同一の複数枚の用紙を収納する。給紙カセットは、収納する用紙のサイズを固定して使用される場合が多い。一般に、給紙カセットには、処理装置で処理される頻度の高い用紙、例えばA3、A4、B4、B5等の定形サイズの普通紙が収納される。
手差しトレイは、処理装置で処理される頻度の低い用紙、例えば葉書、封筒、厚紙等の種々の用紙の給紙に使用される。手差しトレイの載置面には、給紙方向に直交する方向の用紙の収納位置を規定するガイド部材が備えられている。ガイド部材は、手差しトレイの載置面上で用紙の給紙方向に平行な2側面のそれぞれに当接する。ガイド部材は、用紙サイズの変更に対応できるように給紙方向に直交する方向に移動する。
手差しトレイは、選択的に使用される。不使用時の処理装置の省スペース化を図るため、手差しトレイは処理装置の側壁に一端側を支点にして露出位置と格納位置との間に揺動自在に装着されている。手差しトレイの載置面は、露出位置で略水平となり、格納位置で処理装置の側壁に略平行となる。(例えば、特許文献1参照。)。
手差しトレイの載置面には、ガイド部材が載置面の法線方向に延出している。手差しトレイが格納位置にある時にガイド部材と処理装置の側壁との干渉を避けるため、側壁のガイド部材が対向する部分には内側に突出する凹部が形成されている。
ガイド部材は、手差しトレイに葉書等の給紙方向の長さの短い用紙を収納する場合を考慮して、手差しトレイが露出位置にある時に、載置面上で手差しトレイの支点側の端部に近づけておく必要がある。このため、ガイド部材は、手差しトレイが格納位置にある時に、側壁の手差しトレイが装着されている位置の直ぐ上に対向する。したがって、凹部も、側壁の手差しトレイが装着されている位置の直ぐ上に形成される。
一方、処理装置の内部には、手差しトレイに収納された用紙を処理装置内に導くためにピックアップローラ、用紙サバキローラ、搬送ローラ等の搬送用部品が配置されている。これらの搬送用部品のうち少なくともピックアップローラは、手差しトレイに収納されている用紙の上面に対向しなければならず、手差しトレイの載置面における支点側の端部に近接して配置される。これらの搬送用部品と凹部との干渉を避けるためには、側壁を搬送用部品から十分に離間させなければならず、処理装置が大型化する。
そこで、手差しトレイが露出位置と格納位置との間で回動するのに伴って、ガイド部材を手差しトレイの載置面上の搬送方向に平行な軸に沿って移動させることが考えられる。このため、手差しトレイに連結部材が備えられている。連結部材は、手差しトレイが露出位置にある時にガイド部材を手差しトレイの支点側の端部に近接させ、手差しトレイが格納位置にある時にガイド部材を手差しトレイの支点側の端部から離間させる。連結部材は、露出位置にある手差しトレイの支持部材としても機能する。
連結部材は、第1の端部が処理装置に軸支され、第2の端部が手差しトレイ内で載置面に沿って移動自在に支持される。連結部材の第2の端部は、ガイド部材の一部に回転自在に係合させる。手差しトレイを格納位置と露出位置との間で回動させると、連結部材が第1の端部を支点に回転し,手差しトレイ内で連結部材の第2の端部の位置が給紙方向の前後に移動する。連結部材の第2の端部は、手差しトレイが露出位置にある時には手差しトレイの支点側の端部に近接し、手差しトレイが格納位置にある時には手差しトレイの支点側の端部から離間する。
ガイド部材は、連結部材の第2の端部の移動に伴って手差しトレイの載置面上を移動する。ガイド部材は、手差しトレイが露出位置にある時には、手差しトレイの支点側の端部に近接する。手差しトレイに収納された用紙の前端は、用紙サイズに拘らず手差しトレイの支点側の端部に近接した一定の位置にある。手差しトレイが露出位置にある時には、ガイド部材は用紙の給紙方向に直交する方向の位置を用紙サイズに拘らず規定する。ガイド部材は、手差しトレイが格納位置にある時には手差しトレイの支点側の端部から離間し、処理装置内の搬送用部品の配置位置よりも上方で側壁に対向する。搬送用部品を側壁に接近させて配置しても、ガイド部材を収納する凹部が搬送用部品と干渉することがない。
特開2003−295733号公報
手差しトレイの回動に伴ってガイド部材を移動させる連結部材を、露出位置にある手差しトレイの支持部材としても機能させると、手差しトレイ及び用紙の重量が連結部材の第1及び第2の端部に作用する。手差しトレイ及び用紙の重量は、連結部材に長手方向の引張力として作用する。処理装置における第1の端部の支持部は、比較的スペースに余裕がある。このため、連結部材及び処理装置の支持部には、十分な強度を与えることができる。
しかし、手差しトレイ内で連結部材の第2の端部を支持する支持部には、大きなスペースを確保することができず、十分な強度を与えることができない。このため、格納位置から露出位置への回動が繰り返されることにより、手差しトレイ及び用紙の重量によって手差しトレイ内の支持部が破損する問題がある。また、手差しトレイに過剰な操作力が作用した場合にも同様の問題が生じ、支持部の破損に至らなくとも大きな衝撃音が発生する問題がある。
この発明の目的は、手差しトレイの回動時にガイド部材を移動させる連結部材に緩衝部材の弾性力を作用させることにより、手差しトレイを格納位置から露出位置に回動させる際の衝撃音の発生や支持部の破損を防止できる手差しトレイを提供することにある。
この発明は、本体、ガイド部材、連結部材、緩衝部材を備えている。本体は、処理装置に給紙すべき用紙を収納する載置面を備え、処理装置の側壁に一端側の支点部を中心に載置面が側壁に対向する格納位置と載置面が略水平となる露出位置との間に回動自在に装着されている。ガイド部材は、載置面の法線方向に露出して載置面における用紙の収納位置を規定し、載置面上を用紙の給紙方向に沿って移動自在にして本体に支持されている。連結部材は、本体の露出位置から格納位置への回動に伴ってガイド部材を給紙方向に沿って支点部に近接する位置から離間する位置に移動させ、第1の端部が処理装置に軸支され、第2の端部が本体内で回動自在かつ給紙方向に移動自在にされるとともにガイド部材に回動自在に係合する。緩衝部材は、移動部材の第2の端部を、支点部から離間する方向に付勢する。
本体を格納位置と露出位置との間に回動させると、連結部材が第1の端部を中心にして回転し、第2の端部が本体内でガイド部材とともに給紙方向に沿って移動する。本体を格納位置から露出位置に回動させた際に、連結部材の第2の端部は本体の支点部に向かって移動する。このとき、連結部材の第2の端部には緩衝部材の弾性力が移動方向と反対方向に作用し、第2の端部の支持部に向かう移動が減速される。第2の端部が終端に達した時の衝撃が緩和される。
緩衝部材としては、コイルスプリングを用いることができる。コイルスプリングの一端を本体に係止し、他端を第2の端部又はガイド部材に係止する。
この発明によれば、連結部材の第2の端部に緩衝部材の弾性力を本体の支点部から離間する方向に作用させることにより、本体を格納位置から露出位置に回動させた際の連結部材の第2の端部の支持部に向かう移動を減速し、第2の端部が終端に達した時の衝撃を緩和することができる。これによって、手差しトレイの本体を格納位置から露出位置に回動させる際の衝撃音の発生や支持部の破損を防止できる。
以下に、この発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図1は、この発明の実施形態に係る手差し給紙機構を備えた処理装置としての画像形成装置100の概略の構成を示す図である。画像形成装置100は、外部から供給されたブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色の画像データに基づく電子写真方式の画像形成処理により、用紙に単色又は多色の画像を形成する。
画像形成装置100は、露光ユニット1、現像器2A〜2D、感光体ドラム3A〜3D、帯電器4A〜4D、転写器5A〜5D、クリーナユニット6A〜6D、中間転写ベルト7、主転写器8、定着ユニット9、用紙カセット10、手差しトレイ11及び排紙トレイ12を備えている。
感光体ドラム3A〜3Dのそれぞれには、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローのトナー像が形成される。感光体ドラム3A〜3Dに形成されたトナー像は、中間転写ベルト7に転写された後、主転写器8によって用紙に転写される。
露光ユニット1は、各色の画像データに基づく画像光を感光体ドラム3A〜3Dのそれぞれに個別に照射する。帯電器4A〜4Dは、画像光が照射される前の感光体ドラム3A〜3Dの表面を均一に帯電させる。画像光の照射によって感光体ドラム3A〜3Dの表面には、静電潜像が形成される。
現像器2A〜2Dは、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローのトナーを収納している。感光体ドラム3A〜3Dの表面に形成された静電潜像は、現像器2A〜2Dのそれぞれから供給される各色のトナーによって、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローのトナー像に顕像化される。転写器5A〜5Dは、感光体ドラム3A〜3Dの表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト7の表面に転写する。
画像形成装置100の内部には、用紙カセット10及び手差しトレイ11から、中間転写ベルト7と主転写器8とが対向する主転写位置20、及び、定着ユニット9の内部を経由して排紙トレイ12に至る間に、用紙搬送路17が形成されている。用紙搬送路17には、給紙ローラ13、給紙ユニット14、レジストローラ15及び排紙ローラ16を含む複数のローラが配置されている。また、画像形成装置100の内部には、正逆両方向に回転する排紙ローラ16から用紙搬送路17におけるレジストローラ15の上流側に至る間に用紙反転搬送路18が形成されている。
主転写器8は、用紙搬送路17又は用紙反転搬送路18を経由して搬送された用紙に、中間転写ベルト7からトナー像を転写する。定着ユニット9は、内部に加熱ローラ9A及び加圧ローラ9Bを備えている。主転写位置20を通過した用紙は、加熱ローラ9Aと加圧ローラ9Bとの間を通過し、加熱及び加圧される。用紙上のトナー像は、溶融した後に用紙の表面に画像として定着する。
定着ユニット9を通過した用紙は、排紙ローラ16の正転によって排紙トレイ12に排出される。但し、両面画像形成時には、排紙ローラ16は、片面画像形成済の用紙の後端部を挟持した状態で逆転する。これによって、片面画像形成済の用紙は、用紙反転搬送路18内に導かれ、表裏面を反転した状態で主転写位置20に搬送される。両面に画像が形成された用紙は、排紙ローラ16の正転によって排紙トレイ12に排出される。
用紙カセット10は、サイズ及び種類が同一である複数枚の用紙を収納する。用紙カセット10には、画像形成装置100において使用頻度の高い用紙(例えば、A4サイズの普通紙)が収納される。用紙カセット10は、画像形成装置100の内部に挿脱自在にされている。用紙カセット10に用紙を補給する際には、用紙カセット10は画像形成装置100から引き出される。
手差しトレイ11は、用紙カセット10に収納されている用紙と異なるサイズ又は種類の用紙の給紙に用いられる。したがって、手差しトレイ11には、種々のサイズの用紙が載置される。手差しトレイ11は一端部11Bが画像形成装置100の一方の側壁101に軸支されている。手差しトレイ11は、載置板11Aの上面(載置面)が側壁101に対向する格納位置と載置板11Aの上面が略水平になる露出位置との間に回動自在にされている。手差しトレイ11の一端部11Bは、手差しトレイ11が露出位置にあるときに載置板11Aの上面が、給紙ユニット14に連続する高さ位置に配置されている。
給紙ユニット14は、手差しトレイ11の載置板11A上に収納された用紙を用紙搬送路7に導く。
図2は、上記手差しトレイ11の外観図である。手差しトレイ11は、本体200、ガイド部材201,202、連結部材203,204、支点部205,206を備えている。本体200は、薄型の筐体であり、載置板11A上に用紙を収納する。載置板11A上に収納された用紙は、X軸に沿って画像形成装置100内に給紙される。X軸は、載置板11A内で用紙の給紙方向に平行な軸である。
ガイド部材201,202は、載置板11Aの法線方向に延出しており、X軸に直交するY軸に沿って所定の範囲内で移動自在にされている。2個のガイド部材201,202は、載置板11Aの上面に載置された用紙のX軸に平行な2辺のそれぞれに当接し、載置板11A上における用紙のY軸に沿う方向の収納位置を規定する。2個のガイド部材201,202は、伝達機構220(図2には現れない。)により、矢印Y方向において互いに反対方向に移動する。
支点部205,206は、本体200の一方の端部11Bに形成されている。手差しトレイ11は、支点部205,206で回動自在にして画像形成装置100の側壁101に装着されている。
連結部材203,204は、載置板11AにおけるY軸方向の両端部から斜め上方に延出している。連結部材203,204の第1の端部203A,204Aは、画像形成装置100の側壁101において支点部205,206の上方に位置する軸207,208(図4及び5参照。)に軸支されている。連結部材203,204の第2の端部203B,204B(図2には現れない。)は、本体200の内部においてガイド部材201,202の伝達機構220に軸支されている。
ガイド部材201及び202のそれぞれには、伝達機構220内に収納されたY軸に平行なラックギアが形成されている。伝達機構220のY軸方向の中央部には、ピニオンギアが回転自在に支持されている。ガイド部材201のラックギアとガイド部材202のラックギアとは、ピニオンギアを挟んで互いに対向して配置されており、ともにピニオンギアに噛合している。
ガイド部材201がY軸方向の一方に移動すると、ガイド部材201のラックギアとの噛合によってピニオンギアが回転する。ピニオンギアの歯部の移動方向は、ガイド部材201のラックギアに噛合する位置とガイド部材202のラックギアに噛合する位置とで逆方向となる。ピニオンギアの回転によってガイド部材202のラックギアはガイド部材201の移動方向とは逆方向に同じ長さだけ移動する。
Y軸に沿ってガイド部材201とガイド部材202とが互いに逆方向に同じ長さだけ移動することから、ガイド部材201とガイド部材202との中間位置は変化しない。したがって、用紙は、サイズに拘らずY軸方向の中心位置を一定にして、載置板11A上に収納される。
図3は、手差しトレイ11の内部構造を示す斜視図である。本体200の内部には、延長トレイ11D、コイルスプリング211,212が備えられている。本体200の内部の底面には、長孔221,222、係止部223,224が形成されている。
延長トレイ11Dは、本体200内に収納された位置と端部11Cから一部が露出する位置との間でX軸に沿って移動自在にされている。端部11Cは、支点部205,206が設けられている端部11Bと平行な反対側の端部である。
延長トレイ11Dには、センサ231,232が設けられている。センサ231,232は、載置面11Aに載置された用紙のサイズを検出する。センサ231,232は、ケーブル233を介して画像形成装置100の制御部に接続されている。
ケーブル233の一部は、チューブ234内を貫通している。チューブ234は、長手方向をX軸に平行にして本体200の底面のガイド部材201,202の移動範囲内に固定されている。ガイド部材201,202は、ケーブル233に緩衝することなく移動する。
コイルスプリング211,212は、この発明の緩衝部材である。コイルスプリング211,212は、伸縮方向をX軸に平行にして配置されている。コイルスプリング211,212は、一方の端部211A,212Aを係止部223,224に係止し、他方の端部211B,212Bをピン213,214に係止している。ピン213,214は、連結部材203,204の第2の端部203B,204Bから突出している。連結部材203,204の端部203B,204Bは、コイルスプリング211,212の弾性力により、X軸に沿って支点部205,206から離間する方向に付勢されている。
コイルスプリング211,212は、本体200内で延長トレイ11D、ガイド部材201,202、伝達機構220、連結部材203,204の移動範囲外に配置される。
ピン213,214は、それぞれ長孔221,222を貫通している。長孔221,222は、本体200の底面のX軸に平行なリブに形成されている。連結部材203,204の第2の端部203B,204Bは、ピン213,214を介して長孔221,222に支持される。
図4及び図5は手差しトレイ11の回動状態を示す断面図であり、図4は手差しトレイ11が露出位置にある状態を示し、図5は手差しトレイ11が格納位置にある状態を示している。図4及び図5では、手差しトレイ11の前面側について説明するが、背面側においても同様である。
画像形成装置100の側壁101において、手差しトレイ11は、一端部11Bに形成されている支点部206を中心に、露出位置と格納位置との間において回動自在にされている。前述のように、手差しトレイ11の本体200には、長孔222が形成されている。また、本体200には、長孔222の上方に長孔225,226(背面側の長孔225は図示されない。)が、X軸に平行にして形成されている。
長孔222を貫通するピン214は、ガイド部材202の下方で本体200内に配置された移動機構220に回転自在に支持されている。移動機構220は、上面にガイド部材201,202を保持している。移動機構220には、突起241,242(背面側の突起241は図示されない。)が形成されている。突起242は、長孔226に嵌入している。
図4に示すように、手差しトレイ11が露出位置にある時には、ピン214及び突起242は、長孔222及び長孔226内の支点部206側の端部に近接している。
側壁101の支点部206が支持されている位置よりも上方には、軸207,208(背面側の軸207は図示されない。)が配置されている。連結部材204の第1の端部204Aは、軸208に軸支されている。
手差しトレイ11を支点部206を中心に図4に示す露出位置から図5に示す格納位置に回動させると、連結部材204が軸208を中心に回転する。この時、連結部材204の第2の端部204Bの回転中心は本体200に形成されている長孔222の回転中心と一致しないため、ピン214の軌跡は長孔208の軌跡に一致しない。ピン214は、長孔222内を支点部206から離間する方向に移動する。
ピン214が移動機構220に軸支されていること、及び、移動機構220に形成された突起242が長孔222に平行な長孔226に嵌入していることから、移動機構220もガイド部材202とともに長孔222及び長孔226の長手方向に沿って本体200内を支点部206から離間する方向に移動する。
側壁101には、ガイド部材202を収納する凹部101Aが形成されている。手差しトレイ11の載置面11Aは、格納位置で側壁101に近接して対向する。
手差しトレイ11の回動に伴う連結部材204の回転により、ガイド部材202が支点部206から上方に離間する。凹部101Aを、側壁101で支点部206から十分に離間した位置に形成することができる。画像形成装置100の内部で給紙ユニット14等の部品を側壁101に近接して配置しても、凹部101Aが部品に干渉することがなく、画像形成装置100の大型化が防止される。
手差しトレイ11が図4に示す露出位置にある状態で、ピン214は、コイルスプリング212の弾性力により、支点部206から離間する方向に付勢されている。
図5に示す格納位置にある手差しトレイ11を図4に示す露出位置に回動させる際には、コイルスプリング212の弾性力に抗して手差しトレイ11に下向きの操作力を作用させることになる。手差しトレイ11Aが露出位置に達した時に、コイルスプリング212は最も伸張し、コイルスプリング212の弾性力が最大になる。
手差しトレイ11を格納位置から露出位置へ回動させる際の長孔222の支点部206側の端部へのピン214の移動力が、コイルスプリング212の弾性力によって緩和される。手差しトレイ11を格納位置から露出位置へ回動させる際に過剰な操作力が作用した場合にも、長孔222の端部とピン214との当接によって大きな衝撃音が発生したり、長孔222に破損を生じることがない。また、手差しトレイ11の回動操作の繰り返しにも支障を来たすことがない。
コイルスプリング211及びコイルスプリング212が発生する最大の弾性力の和は、露出位置にある手差しトレイ11を格納位置に移動させない程度にされている。
なお、手差しトレイ11の露出位置と格納位置との間の回動に伴って、ガイド部材202及び移動機構220も連結部材204の第2の端部204Bと一体的に移動する。したがって、コイルスプリング212の端部212Bをガイド部材202又は移動機構220に係止してもよい。
また、上記の実施形態ではこの発明の手差しトレイ11を用紙に対する画像形成処理を行う画像形成装置100に適用した場合を例に挙げて説明したが、この発明の手差しトレイを用紙に対して他の処理を行う処理装置にも同様に適用することができる。
この発明の実施形態に係る手差しトレイを備えた処理装置としての画像形成装置100の概略の構成を示す図である。 手差しトレイ11の外観図である。 手差しトレイ11の内部構造を示す斜視図である。 露出位置における手差しトレイ11の内部構造及び移動状態を説明する断面図である。 格納位置における手差しトレイ11の内部構造及び移動状態を説明する断面図である。
符号の説明
11 手差しトレイ
11A 載置板
14 給紙ユニット
100 画像形成装置
101 側壁
101A 凹部
201,202 ガイド部材
203,204 連結部材
203A,204A 第1の端部
203B,204B 第2の端部
205,206 支点部
211,212 コイルスプリング(緩衝部材)

Claims (4)

  1. 処理装置に給紙すべき用紙を収納する載置面を備え、前記処理装置の側壁に一端側の支点部を中心に前記載置面が前記側壁に対向する格納位置と前記載置面が略水平となる露出位置との間に回動自在に装着された本体と、
    前記載置面の法線方向に露出して前記載置面における用紙の収納位置を規定するガイド部材であって、前記載置面上を用紙の給紙方向に沿って移動自在にして前記本体に支持されたガイド部材と、
    前記本体の前記露出位置から前記格納位置への回動に伴って前記ガイド部材を前記給紙方向に沿って前記支点部に近接する位置から離間する位置に移動させる連結部材であって、第1の端部が前記処理装置に軸支され、第2の端部が前記本体内で回動自在かつ前記給紙方向に移動自在にされるとともに前記ガイド部材に回動自在に係合する連結部材と、
    前記移動部材の第2の端部を、前記本体の支点から離間する方向に付勢する緩衝部材と、を備えた手差しトレイ。
  2. 前記緩衝部材は、一端を前記本体に係止し、他端を前記第2の端部に係止したコイルスプリングである請求項1に記載の手差しトレイ。
  3. 前記緩衝部材は、一端を前記本体に係止し、他端を前記ガイド部材に係止したコイルスプリングである請求項1に記載の手差しトレイ。
  4. 請求項1〜3の何れかに記載の手差しトレイを側壁に装着し、前記手差しトレイから給紙された用紙に画像形成処理を行う画像形成装置。
JP2006197212A 2006-07-19 2006-07-19 手差しトレイ及び画像形成装置 Pending JP2008024396A (ja)

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