JP2010195528A - 給紙装置、給紙ユニット、画像形成装置及び画像形成ユニット - Google Patents

給紙装置、給紙ユニット、画像形成装置及び画像形成ユニット Download PDF

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Abstract

【課題】紙種によらず用紙を吸着面に確実に吸着させる。
【解決手段】補助側面ガイドが突出状態である第2のモードであれば、制御部は、用紙の坪量が大きいほど送風機構が吹き付ける空気の量を小さくする。これにより、送風機構と用紙の側面との距離が長いことによって生じる空気の乱流を防止できるので、ハガキ等の小さなサイズの用紙でも確実に浮上させて吸着面に吸着させることができる。また、補助側面ガイドが突出状態でない第1のモードであれば、制御部は、用紙の坪量が大きいほど送風機構が吹き付ける空気の量を大きくする。この結果、用紙の紙種に関わらず用紙Pを確実に浮上させて吸着面に吸着できる。これにより、用紙Pが吸着面に吸着されない吸着不良を防止できる。
【選択図】図5

Description

本発明は、積載された用紙の端縁に空気を吹き付けて用紙を浮上させ、搬送ベルト等で構成される吸着面に用紙を吸着させて繰り出す給紙装置、給紙ユニット、画像形成装置及び画像形成ユニットに関するものである。
近年、複写機やプリンタ等の画像形成装置には、大量の用紙を給紙可能なエア給紙装置が用いられている。エア給紙装置は、積載された用紙の側面に空気を吹き付けて用紙を浮上させ、空気が吸引される吸気口が形成された穴開きベルト等の吸着面で用紙を吸着させ、ベルトを回転駆動して用紙を搬送するものである。
従来、このような給紙装置は、1サイズのみの用紙を給紙するものであった。しかし、近年、デジタル情報技術の発達により製版工程を経ずにコンピュータ等で作成されたデータを直接印刷するプリントオンデマンドと称される印刷方法が広まり、複数のサイズの用紙を給紙可能な給紙装置が必要となっている。
特許文献1には、補助側面ガイドを備えた給紙装置が開示されている。特許文献1によれば、側面ガイドで側面を保持できる用紙サイズより小さいサイズの用紙の側面を保持するために、側面ガイドの移動方向に突出自在に側面ガイドに補助側面ガイドが設けられ、この補助側面ガイドによって側面を保持された用紙を送り出しローラで給紙するものである。
特開2006−327805号公報(第4図)
ところで、特許文献1に記載の給紙装置は、補助側面ガイドでハガキサイズまでの用紙の側面を保持することで、様々なサイズの用紙を給紙できる。しかしながら、この補助側面ガイドをエア給紙装置に適用すると、補助側面ガイドによって保持される用紙の側面は、側面ガイドに設けられた空気吹出口から遠ざかってしまうため、用紙が充分に浮上せず、搬送ベルト等で構成される吸着面に用紙が吸着されない吸着不良が発生することがある。
本発明は、このような課題を解決するものであって、紙種によらず用紙を吸着面に確実に吸着することができる給紙装置、給紙ユニット、画像形成装置及び画像形成ユニットを提供することを目的とする。
上述した課題を解決するために、請求項1に係る給紙装置は、用紙の搬送方向と直交する幅方向に移動自在で、用紙を積載する用紙載置台に積載された用紙を当該用紙の側面から保持する第1の側端保持部材と、第1の側端保持部材の移動方向に突出自在に第1の側端保持部材に設けられ、第1の側端保持部材で保持される用紙より幅の狭い用紙を当該用紙の側面から保持する第2の側端保持部材と、第1又は第2の側端保持部材で保持される用紙の紙種を設定する紙種設定手段と、第1又は第2の側端保持部材で保持された用紙の側面に空気を吹き付ける第1の送風機構と、用紙載置台に積載された最上位の用紙を吸着する吸着面を有し、第1の送風機構によって空気が吹き付けられた用紙を上面から吸引して吸着面に吸着させると共に、吸着面に吸着された用紙を用紙搬送路に搬送する吸着搬送機構と、第2の側端保持部材が突出状態か否か、及び紙種設定手段で設定された用紙の紙種に対応して、第1の送風機構が吹き付ける空気の量を調整する制御部とを備えることを特徴とするものである。
請求項1に係る給紙装置では、制御部は、第2の側端保持部材が突出状態か否か、及び紙種設定手段で設定された用紙の紙種に対応して、第1の送風機構が吹き付ける空気の量を調整する。第2の側端保持部材が突出状態であれば、制御部は、紙種設定手段で設定する用紙の紙種の一例である坪量が大きいほど第1の送風機構が吹き付ける空気の量を小さくする。これにより、第1の送風機構と用紙の側面との距離が長いことによって生じる空気の乱流を防止できるので、A6,B6サイズやハガキ等の小さなサイズの用紙でも確実に浮上させて吸着面に吸着させることができるようになる。また、第2の側端保持部材が突出状態でなければ、制御部は、用紙の坪量が大きいほど第1の送風機構が吹き付ける空気の量を大きくする。第1の送風機構は用紙の側面に接近しているので、第1の送風機構が用紙の側面に吹き付ける空気の量を小さくしなくても、A6,B6サイズやハガキ等よりも大きいサイズの用紙を確実に浮上させて吸着面に吸着させることができるようになる。
請求項2に係る給紙装置は、請求項1の記載において、制御部には用紙の紙種の情報が予め記憶される記憶部が接続されることを特徴とするものである。
請求項2に係る給紙装置では、用紙の紙種の情報が予め記憶される記憶部が制御部に接続されるので、制御部は、紙種設定手段で設定された用紙の紙種に対応した記憶部に記憶される紙種の情報を読み出して、第1の送風機構が吹き付ける空気の量を調整することができる。
請求項3に係る給紙装置は、請求項1の記載において、第1又は第2の側端保持部材で保持された用紙の先端面に空気を吹き付け、かつ、吸着面に吸着された用紙の先端面に空気を吹き付ける第2の送風機構を備えることを特徴とするものである。
請求項3に係る給紙装置では、第1又は第2の側端保持部材で保持された用紙の先端面に空気を吹き付け、かつ、吸着面に吸着された用紙の先端面に空気を吹き付ける第2の送風機構を備える。第1の送風機構が用紙の側面に空気を吹き付けることに加えて、第2の送風機構が用紙の先端面に空気を吹き付けるので、用紙の紙種に関わらず用紙を確実に浮上させて吸着面に吸着できる。また、第2の送風機構が吸着面に吸着された用紙の先端面に空気を吹き付けるので、複数枚の用紙が浮上したときに、用紙の間に空気を通して複数枚の用紙を捌き、用紙の紙種に関わらず吸着面に吸着された最上位の用紙以外を分離することができる。
請求項4に係る給紙ユニットは、用紙が収納される単数又は複数の用紙トレイと、用紙の搬送方向と直交する幅方向に移動自在で、用紙トレイで用紙を積載する用紙載置台に積載された用紙を当該用紙の側面から保持する第1の側端保持部材と、第1の側端保持部材の移動方向に突出自在に第1の側端保持部材に設けられ、第1の側端保持部材で保持される用紙より幅の狭い用紙を当該用紙の側面から保持する第2の側端保持部材と、第1又は第2の側端保持部材で保持される用紙の紙種を設定する紙種設定手段と、第1又は第2の側端保持部材で保持された用紙の側面に空気を吹き付ける第1の送風機構と、用紙載置台に積載された最上位の用紙を吸着する吸着面を有し、第1の送風機構によって空気が吹き付けられた用紙を上面から吸引して吸着面に吸着させると共に、吸着面に吸着された用紙を用紙搬送路に搬送する吸着搬送機構と、第2の側端保持部材が突出状態か否か、及び紙種設定手段で設定された用紙の紙種に対応して、第1の送風機構が吹き付ける空気の量を調整する制御部とを備えることを特徴とするものである。
請求項4に係る給紙ユニットでは、上述した給紙装置を備えることで、用紙を確実に浮上させて吸着面に吸着させることができる。
請求項5に係る画像形成装置は、用紙に画像を形成する画像形成部と、用紙の搬送方向と直交する幅方向に移動自在で、用紙を積載する用紙載置台に積載された用紙を当該用紙の側面から保持する第1の側端保持部材と、第1の側端保持部材の移動方向に突出自在に第1の側端保持部材に設けられ、第1の側端保持部材で保持される用紙より幅の狭い用紙を当該用紙の側面から保持する第2の側端保持部材と、第1又は第2の側端保持部材で保持される用紙の紙種を設定する紙種設定手段と、第1又は第2の側端保持部材で保持された用紙の側面に空気を吹き付ける第1の送風機構と、用紙載置台に積載された最上位の用紙を吸着する吸着面を有し、第1の送風機構によって空気が吹き付けられた用紙を上面から吸引して吸着面に吸着させると共に、吸着面に吸着された用紙を画像形成部に搬送する吸着搬送機構と、第2の側端保持部材が突出状態か否か、及び紙種設定手段で設定された用紙の紙種に対応して、第1の送風機構が吹き付ける空気の量を調整し、画像形成部を制御する制御部とを備えることを特徴とするものである。
請求項5に係る画像形成装置では、上述した給紙装置を備えることで、用紙を確実に浮上させて吸着面に吸着させることができる。
請求項6に係る画像形成ユニットは、用紙に画像を形成する画像形成部と、画像形成部に用紙を給紙する給紙装置と、給紙装置から画像形成部に用紙を供給し、画像形成部で画像を形成する制御を行う制御部とを備え、給紙装置は、用紙の搬送方向と直交する幅方向に移動自在で、用紙を積載する用紙載置台に積載された用紙を当該用紙の側面から保持する第1の側端保持部材と、第1の側端保持部材の移動方向に突出自在に第1の側端保持部材に設けられ、第1の側端保持部材で保持される用紙より幅の狭い用紙を当該用紙の側面から保持する第2の側端保持部材と、第1又は第2の側端保持部材で保持される用紙の紙種を設定する紙種設定手段と、第1又は第2の側端保持部材で保持された用紙の側面に空気を吹き付ける第1の送風機構と、用紙載置台に積載された最上位の用紙を吸着する吸着面を有し、第1の送風機構によって空気が吹き付けられた用紙を上面から吸引して吸着面に吸着させると共に、吸着面に吸着された用紙を用紙搬送路に搬送する吸着搬送機構とを有し、制御部は、第2の側端保持部材が突出状態か否か、及び紙種設定手段で設定された用紙の紙種に対応して、第1の送風機構が吹き付ける空気の量を調整することを特徴とするものである。
請求項6に係る画像形成ユニットでは、上述した給紙ユニットを備えることで、用紙を確実に浮上させて吸着面に吸着させることができる。
本発明に係る給紙装置によれば、第2の側端保持部材が突出状態か否か、及び紙種設定手段で設定された用紙の紙種に対応して、第1の送風機構が用紙の側面に吹き付ける空気の量を制御部が調整するので、用紙の紙種に関わらず用紙を確実に浮上させて吸着面に吸着できる。これにより、用紙が吸着面に吸着されない吸着不良を防止できる。
本発明に係る給紙ユニットによれば、上述した給紙装置を備えることで、用紙の紙種に関わらず、用紙が吸着面に吸着されない吸着不良を防止できる。
本発明に係る画像形成装置によれば、上述した給紙装置を備えることで、用紙の紙種に関わらず、用紙が吸着面に吸着されない吸着不良を防止でき、画像の品質を向上できる。
本発明に係る画像形成ユニットによれば、上述した給紙ユニットを備えることで、用紙の紙種に関わらず、用紙が吸着面に吸着されない吸着不良を防止でき、画像の品質を向上できる。
本発明の給紙装置1の構成例を示す側面図である。 給紙装置1の構成例を示す正面図である。 用紙収納部20の構成例を示す斜視図である。 給紙装置1の制御系の構成例を示すブロック図である。 浮上エア吹出口40の風量率と用紙Pの坪量の関係例を示すグラフである。 浮上補助エア吹出口52の風量率と用紙Pの坪量の関係例を示すグラフである。 給紙装置1の動作例を示す側面図である。 給紙装置1の第1のモードの動作例を示すタイムチャートである。 給紙装置1の第2のモードの動作例を示すタイムチャートである。 給紙装置1の動作例を示すフローチャートである。 給紙ユニット90の構成例を示す説明図である。 画像形成装置100の構成例を示す説明図である。 画像形成ユニット110の構成例を示す説明図である。
以下、図面を参照して本発明の一例として給紙装置、給紙ユニット、画像形成装置及び画像形成ユニットについて説明する。
<給紙装置1の構成例>
図1乃至3に示すように、給紙装置1は、矢印Fで示す用紙Pの搬送方向と直交する幅方向に移動自在で、用紙載置台2に積載された用紙Pの側面を当接して用紙Pが動かないように支持する第1の側端保持部材である側面ガイド4と、側面ガイド4の移動方向に突出自在に側面ガイド4に設けられ、側面ガイド4で支持する用紙より幅の狭い用紙の側面を支持する第2の側端保持部材である補助側面ガイド43と、側面ガイド4又は補助側面ガイド43で保持された用紙Pの側面に空気を吹き付ける第1の送風機構である浮上エア送風機構(以下、送風機構45という)と、用紙載置台2に積載された用紙Pを吸着して繰り出す吸着搬送機構3とを備える。
また、給紙装置1は、搬送方向に対する前方にある浮上補助エア吹出口(以下、吹出口52という)から浮上補助エアA1を用紙Pの先端面に吹き付け、吸着搬送機構3で吸着された用紙Pに、搬送方向に対する前方にある分離エア吹出口(以下、吹出口50という)から分離エアA2を吹き付ける第2の送風機構である浮上/分離エア送風機構(以下、送風機構5という)と、送風機構5から吹き出される空気を吹出口52又は吹出口50に切り替える切替機構55とを備える。給紙装置1は、補助側面ガイド43が突出状態か否か、及び用紙Pの紙種(例えば、用紙サイズ、坪量、材質等)に対応して、送風機構45が吹き付ける空気の量を調整する。
以下に、本実施の形態の給紙装置1の詳細について説明する。給紙装置1は、所定枚数の用紙Pが積載された形態で収納可能な空間が形成される用紙収納部20に用紙載置台2を備える。用紙載置台2は、図示しない昇降機構によって用紙Pの積載方向に沿って昇降する。用紙収納部20は、用紙載置台2に積載される用紙Pの先端位置を保持する用紙先端突き当て面21が、用紙載置台2の昇降方向に沿って形成される。
給紙装置1は、用紙載置台2に積載された用紙Pの上面位置Puを検知する上限検知センサ22を備える。上限検知センサ22は、用紙Pの積載方向に沿って用紙先端突き当て面21の所定位置に検知位置が形成される例えば一対の光学センサで構成され、用紙載置台2に積載された用紙Pの上面位置Puが、吸着搬送機構3による吸着可能高さH1にあることを検知する位置に配置される。上限検知センサ22は、吸着可能高さH1に用紙Pが無い状態では、例えば出力がOFFになり、吸着可能高さH1に用紙Pが有る状態では出力がONになる。
給紙装置1は、用紙載置台2に積載された用紙Pが吸着搬送機構3で繰り出されることで、用紙載置台2上における用紙Pの積載高さが減少すると、用紙Pの上面位置Puが上限検知センサ22で検知される位置まで用紙載置台2を上昇させ、用紙載置台2に積載された用紙Pの上面位置Puが、吸着搬送機構3による吸着可能高さH1となるように制御される。
吸着搬送機構3は、用紙収納部20の上部に搬送ベルト30を備える。また、吸着搬送機構3は、搬送ベルト30が巻きつけられる駆動ローラ31と、第1の従動ローラ32と、2個の従動ローラを有した第2の従動ローラ群33を備える。搬送ベルト30は無端状で、搬送ベルト30を貫通する吸気口30aが、搬送ベルト30の幅方向に並列され、搬送ベルト30の幅方向に並列される複数の吸気口30aが、搬送ベルト30の幅方向と直交する長さ方向の全体に形成される。
駆動ローラ31は、矢印Fで示す用紙Pの搬送方向に対して直交する方向に軸を有し、図4にて後述するモータにより回転駆動される。第1の従動ローラ32及び第2の従動ローラ群33は、駆動ローラ31の軸と略平行な軸を有し、駆動ローラ31が回転駆動されることによる搬送ベルト30の回転に従動する回転自在な構成である。
吸着搬送機構3は、矢印Fで示す用紙Pの搬送方向に対して、用紙先端突き当て面21より前側に第2の従動ローラ群33が配置される。また、用紙載置台2の上部に駆動ローラ31が配置される。更に、第2の従動ローラ群33と駆動ローラ31の間で用紙載置台2の上部に第1の従動ローラ32が配置される。
吸着搬送機構3は、駆動ローラ31と第2の従動ローラ群33との間で、搬送ベルト30が用紙Pの搬送方向に沿って張られる。これにより、吸着搬送機構3は、搬送ベルト30の駆動ローラ31に巻きつけられる後端側は、用紙載置台2に積載された用紙Pの上部に位置し、搬送ベルト30の第2の従動ローラ群33に巻きつけられる先端側は、用紙先端突き当て面21より前側に位置する。また、吸着搬送機構3は、2本の搬送ベルト30が、用紙Pの搬送方向に対して左右に並列する。駆動ローラ31が矢印で示す方向に回転駆動されることで各搬送ベルト30が回転し、搬送ベルト30の用紙載置台2に面した側が、矢印Fで示す用紙Pの搬送方向に移動する。
駆動ローラ31の円周面における下端位置と、第1の従動ローラ32の円周面における下端位置は、略同一の高さとなるように構成される。これに対して、第2の従動ローラ群33のうち、下側の従動ローラの円周面における下端位置は、第1の従動ローラ32の下端位置より所定量高い位置となるように構成される。
これにより、搬送ベルト30の用紙載置台2に面した側で、駆動ローラ31と第1の従動ローラ32との間に形成される面は、用紙載置台2に積載された用紙Pの面と略平行となる。これに対して、第1の従動ローラ32と第2の従動ローラ群33との間の面は、用紙Pの搬送方向に沿って上向きに傾斜しており、搬送ベルト30は、第1の従動ローラ32に巻きつけられた部位では屈曲した面となる。
吸着搬送機構3は、搬送ベルト30に用紙Pを吸着する空気が吸い込まれる吸着室34を備える。吸着室34は、図示しないファンにより空気が吸い込まれる空間が、搬送ベルト30の内側に形成され、用紙載置台2に面した側に位置する搬送ベルト30に対向する下側が開口し、用紙載置台2に面した側の搬送ベルト30の吸気口30aから空気が吸い込まれる。
吸着搬送機構3において、吸着室34の空気が図示しないファンにより吸い込まれると、吸着室34が負圧となることで、用紙載置台2に面した側に位置する搬送ベルト30の吸気口30aから空気が吸い込まれ、用紙載置台2に面した側の搬送ベルト30に用紙Pを吸着する空気の流れが発生する。
これにより、吸気口30aから吸着室34に空気が吸い込まれる用紙載置台2に面した側の搬送ベルト30で、用紙Pを吸着する吸着面30bが構成される。
給紙装置1は、吸着搬送機構3で繰り出される用紙Pが搬送される用紙搬送路35を備える。用紙搬送路35は、吸着搬送機構3で吸着されて繰り出される用紙Pの搬送をガイドするガイド部材等を備え、用紙載置台2に面した側の搬送ベルト30と、用紙先端突き当て面21の上端との間に、用紙Pが進入する用紙進入口36が形成される。
給紙装置1は、用紙搬送路35に搬送ローラ37及び搬送ローラ37に対向する従動ローラ38を備える。搬送ローラ37は、図4にて後述するモータにより回転駆動され、吸着搬送機構3で繰り出された用紙Pを従動ローラ38との間に挟持して搬送する。
給紙装置1は、用紙搬送路35に給紙検知センサ39を備える。給紙検知センサ39は、搬送ローラ37及び従動ローラ38の上流側に検知位置が形成される例えば一対の光学センサで構成され、吸着搬送機構3で繰り出され、搬送ローラ37で搬送される用紙Pを検知する。給紙検知センサ39は、吸着搬送機構3で繰り出された用紙Pの先端が到達すると、例えば出力がONになり、搬送ローラ37で搬送されて用紙Pの後端が抜けると出力がOFFになる。
送風機構45には、用紙収納部20の側方に空気吹出口として浮上エア吹出口(以下、吹出口40という)が形成される。送風機構45では、送風ファン41で吸い込まれた空気が、ダクト42を介して吹出口40から浮上エアA3として吹き出される。
側面ガイド4には補助側面ガイド43が設けられる。補助側面ガイド43は、図1及び図3の二点鎖線で示すように、補助側面ガイド軸43aを軸にして用紙Pの側面方向に回動させることで突出自在になっており、側面ガイド4で支持する用紙より幅の狭い用紙(例えば、ハガキやA6,B6サイズ以下の用紙)の側面を支持できる。また、側面ガイド4の上部には補助側面ガイドセンサ44が設けられる。補助側面ガイドセンサ44は、補助側面ガイド43が側面ガイド4の移動方向に突出したか否かを判断するセンサである。補助側面ガイドセンサ44は、光学式等のセンサで構成しても良いし、スイッチ等で構成しても良い。
送風機構5は、浮上補助エアA1を吹き出す吹出口52と、分離エアA2を吹き出す吹出口50と、吹出口52及び吹出口50から吹き出される空気の量の配分を切り替える切替機構55とを備える。送風機構5では、切替機構55が有する図4にて後述するソレノイドを駆動させて支軸54に設けられた切替板53を回動させて吹出口50を塞ぐと、送風ファン51で吸い込まれた空気が、吹出口52から用紙Pの先端面に向けて吹き出される。吹出口52から吹き出された浮上補助エアA1は、吹出口40から吹き出された浮上エアA3と共に、用紙Pに吹き付けられる。また、送風機構5では、切替機構55が有するソレノイドを駆動させて支軸54に設けられた切替板53を回動させて吹出口52を塞ぐと、吹出口50から搬送ベルト30に向けて斜めに吹き出される。吹出口50から吹き出された分離エアA2は、用紙載置台2に面した側の搬送ベルト30に沿うような向きとなり、搬送ベルト30に吸着された用紙Pの前方から用紙Pに吹き付けられる。
給紙装置1は、吸着搬送機構3で搬送ベルト30に吸着される用紙Pの有無を検知する吸着検知センサ6を備える。吸着検知センサ6は、例えば一対の光学センサで構成され、吸着搬送機構3で搬送ベルト30に吸着される用紙Pに押し上げられて変位する検出子60の有無を検知する。すなわち、吸着搬送機構3で搬送ベルト30に用紙Pが吸着されると、搬送ベルト30で構成される吸着面30bから突出した検出子60を押し上げる力が加わる。検出子60を押し上げる力が加わると、バネ61が弾性変形して検出子60は軸62を支点に回転し、吸着面30bに対して格納される方向に変位する。また、搬送ベルト30に吸着される用紙Pが無くなると、検出子60を押し上げる力が加わらなくなり、バネ61の弾性力で検出子60は軸62を支点に回転し、吸着面30bに対して突出する方向に変位する。
このように、吸着搬送機構3による搬送ベルト30への用紙Pの吸着の有無で、検出子60は回転動作を行って変位する。吸着検知センサ6は、搬送ベルト30に用紙Pが吸着されていない状態では、例えば出力がOFFになり、搬送ベルト30に用紙Pが吸着された状態では出力がONになる。これにより、吸着検知センサ6の出力から、搬送ベルト30に用紙Pが吸着されたか否かが判断できる。
<給紙装置1の制御例>
図4に示すように、給紙装置1は、各センサの出力等に基づいて、図1等で説明した用紙載置台2に積載された用紙Pを1枚ずつ繰り出す給紙制御を行う制御部S1を備える。
制御部S1は、図1等に示す吸着搬送機構3で搬送ベルト30に用紙Pが吸着されたことを、吸着検知センサ6の出力から検知する。制御部S1は、吸着搬送機構3で繰り出された用紙Pの先端及び後端が所定の位置に到達したことを、給紙検知センサ39の出力から検知する。制御部S1は、補助側面ガイド43が用紙Pの側面方向に突出する状態である突出状態になっているか否かを補助側面ガイドセンサ44の出力から検知する。
制御部S1は、吸着検知センサ6で検知される搬送ベルト30への用紙Pの吸着の有無、給紙検知センサ39で検知される用紙Pの搬送位置、及び補助側面ガイドセンサ44が突出状態か否かに基づいて、切替機構55が有する切替板53を吹出口50又は吹出口52を塞ぐように動作させる。制御部S1は、切替機構55が有するソレノイドSD1の駆動制御をすることで、切替板53を回動して、送風ファン51が吸い込んだ空気を吹出口50から吹き出すか、又は吹出口52から吹き出すかを切り替えることができる。
制御部S1は、補助側面ガイドセンサ44によって補助側面ガイド43が突出状態ではないと判断した場合、第1のモードに切り替え、補助側面ガイド43が突出状態であると判断した場合、第2のモードに切り替える。第1のモードは、側面ガイド4で、例えばA5,B5サイズの用紙を保持する際に使用され、吹出口52から空気が吹き出される時間が第2のモードより少ないモードである。第2のモードは、補助側面ガイド43で、例えばハガキサイズやA6,B6サイズの用紙を保持する際に使用され、吹出口52から空気が吹き出される時間が第1のモードより多いモードである。
また、制御部S1は、吸着検知センサ6で検知される搬送ベルト30への用紙Pの吸着の有無、給紙検知センサ39で検知される用紙Pの搬送位置、及び補助側面ガイドセンサ44で検知される補助側面ガイド43が突出状態か否かにより、搬送ベルト30を駆動するモータM1、搬送ローラ37を駆動するモータM2を制御する。制御部S1は、上限検知センサ22で検知される用紙Pの上面位置に基づいて、用紙載置台2を昇降させるモータM3を制御し、用紙載置台2に積載された用紙Pの上面位置Puを、給紙可能高さH1に合わせる。
制御部S1には紙種設定手段の一例である操作部12が接続される。操作部12は、例えば、タッチパネル式液晶ディスプレイで構成された操作パネルであり、ユーザが各種設定することができる。ユーザが操作部12で紙種(例えば、用紙サイズ、坪量、材質等)を入力することで、制御部S1は入力された紙種によって給紙動作が制御される。なお、ユーザが操作部12で紙種を入力しないで、用紙収納部20等に用紙の紙種を判別する機構を設けても良い。
制御部S1には記憶部の一例であるROM11が設けられる。ROM11は、用紙の紙種の情報が予め記憶される。紙種の情報は、用紙のサイズ、坪量、材質等の情報である。制御部S1には送風ファン41を駆動するモータM4が接続される。第1のモードにした場合、制御部S1は、ROM11から紙種の情報を読み出して、用紙載置台2に積載する用紙Pの坪量が大きいほど、モータM4の回転数を一定若しくは大きくして送風ファン41から吹き出される空気の量を大きくする。送風機構45は用紙Pの側面に接近しているので、側面ガイド4で支持する用紙を確実に浮上させて吸着面30bに吸着させることができる。第2のモードにした場合、制御部S1は、ROM11から紙種の情報を読み出して、用紙載置台2に積載する用紙Pの坪量が大きいほど、モータM4の回転数を小さくして送風ファン41から吹き出される空気の量を小さくする。これにより、送風機構45と用紙Pとの距離が長いことによって生じる空気の乱流を防止できるので、A6,B6サイズ、ハガキサイズ等の小さな用紙でも確実に浮上させて吸着面30bに吸着させることができる。
制御部S1には送風ファン51を駆動するモータM5が接続される。制御部S1は、第1及び第2のモードで、ROM11から紙種の情報を読み出して、用紙載置台2に積載する用紙Pの坪量が大きいほど、モータM5の回転数を大きくして送風ファン51から吹き出される空気の量を大きくする。送風ファン51は、送風ファン41が用紙Pの側面に空気を吹き付けることに加えて、用紙Pの先端面に空気を吹き付けて送風ファン41の送風を補助する機能を有する。これにより、用紙の紙種に関わらず用紙Pを確実に浮上させて吸着面30bに吸着させることができる。
図5は、横軸に用紙の坪量、縦軸に風量率(最大風量を100%としたときの割合)としたときの浮上エア吹出口40から吹き出される風量と用紙Pの坪量との関係例である。図5に示すように、第1のモードでは、用紙Pの坪量が大きくなるほど、風量率が大きくなるように送風ファン41を制御部S1が制御して吹出口40から空気を吹き出すようになされる。例えば、用紙の坪量が105g/m以下の場合、風量率が60%から80%になるように送風ファン41を制御部S1が制御し、用紙の坪量が106から220g/mの場合、風量率が80%から100%になるように送風ファン41を制御部S1が制御し、用紙の坪量が221g/m以上の場合、風量率が100%になるように送風ファン41を制御部S1が制御する。
第2のモードでは、第1のモードとは逆に、用紙の坪量が大きくなるほど、風量率が小さくなるように送風ファン41を制御部S1が制御して吹出口40から空気を吹き出すようになされる。例えば、用紙の坪量が105g/m以下の場合、風量率が40%から80%になるように送風ファン41を制御部S1が制御し、用紙の坪量が106から220g/mの場合、風量率が20%から40%になるように送風ファン41を制御部S1が制御し、用紙の坪量が221g/m以上の場合、風量率が20%になるように送風ファン41を制御部S1が制御する。
図6は、横軸に用紙の坪量、縦軸に風量率としたときの吹出口52から吹き出される風量と用紙Pの坪量との関係例である。図6に示すように、第1及び第2のモード共に、用紙Pの坪量が大きくなるほど、風量率が大きくなるように送風ファン51を制御部S1が制御して吹出口52から空気を吹き出すようになされる。例えば、用紙の坪量が105g/m以下の場合、風量率が60%から80%になるように送風ファン51を制御部S1が制御し、用紙の坪量が106から220g/mの場合、風量率が80%から100%になるように送風ファン51を制御部S1が制御し、用紙の坪量が221g/m以上の場合、風量率が100%になるように送風ファン51を制御部S1が制御する。図5及び図6で示したような風量率と用紙Pの坪量との関係がROM11に予め記憶されている。
<給紙装置1の動作例>
補助側面ガイド43を突出状態にしない第1のモードを前提としたときの給紙装置1の動作例をタイムチャートを参照しながら説明する。補助側面ガイド43を使用しない場合、制御部S1は、補助側面ガイドセンサ44の出力から、補助側面ガイド43を使用しないモードである第1のモードで給紙装置1を動作させる。ユーザは、用紙収納部20に収容する用紙Pの紙種を操作部12より入力する。制御部S1は、給紙動作を開始すると、上限検知センサ22の出力に基づいて、用紙載置台2に積載された用紙Pの上面位置Puが、吸着搬送機構3による吸着可能高さH1となるように、用紙載置台2を昇降させるモータM3を制御する。
用紙Pの給紙動作では、吸着搬送機構3の図示しないファンが駆動されると共に、送風ファン41,51が駆動され、まず、用紙Pの浮上及び吸着動作が行われる。
図7(A)に示すように、用紙Pの浮上及び吸着動作では、吸着検知センサ6の出力から搬送ベルト30に用紙Pが未吸着であると判断すると、制御部S1は、切替機構55が有するソレノイドSD1を駆動して、支軸54を軸にして切替板53を吹出口50を塞ぐように回動させる。
送風機構45において、送風ファン41が駆動されて吹出口40から浮上エアA3が吹き出されると、用紙載置台2に積載された用紙Pの側方から浮上エアA3が吹き付けられる。用紙収納部20に収容される用紙Pの坪量が大きくなるほど、風量が大きくなるように送風ファン41を制御部S1が制御して吹出口40から空気を吹き出すようになされる。また、送風機構5において、切替板53を吹出口50を塞いだ状態で、送風ファン51が駆動されて吹出口52から浮上補助エアA1が吹き出されると、用紙載置台2に積載された用紙Pの先端面に浮上補助エアA1が吹き付けられる。用紙収納部20に収容される用紙Pの坪量が大きくなるほど、風量が大きくなるように送風ファン51を制御部S1が制御して吹出口52から空気を吹き出すようになされる。
これにより、用紙載置台2に積載された用紙Pにおいて、上側に積載される用紙Pが浮上を開始する。図8に示す時間t1は、給紙動作を開始してから、浮上した用紙Pが搬送ベルト30に吸着されるのを待つ時間であり、吸着検知センサ6の出力から判断される浮上動作タイミングTUである。
吸着室34の空気が図示しないファンにより吸い込まれると、吸着室34が負圧となることで、用紙載置台2に面した側に位置する搬送ベルト30の吸気口から空気が吸い込まれ、用紙載置台2に面した側の搬送ベルト30に用紙Pを吸着する空気の流れが発生する。
用紙載置台2に積載された最上位の用紙Pは、図8に示すタイミングtaで、吸着面30bを構成する搬送ベルト30に吸着される。用紙Pが搬送ベルト30に吸着されると、吸着検知センサ6を構成する検出子60が、用紙Pを吸着する力で押し上げられる。検出子60は、バネ61が弾性変形して軸62を支点に回転する。
これにより、図8に示すタイミングtaで、検出子60が吸着検知センサ6で検知され、吸着検知センサ6の出力がON(吸着有)に変化すると、制御部S1は、搬送ベルト30に用紙P、ここでは1枚目の用紙Pが吸着されたと判断する。
制御部S1は、搬送ベルト30に用紙Pが吸着されたことを検知すると、吸着検知センサ6の出力から分離動作タイミングTSになったと判断し、図7(B)に示すように、ソレノイドSD1を駆動させて支軸54を軸として切替板53を回動させて吹出口52を塞ぎ、用紙Pの分離及び搬送動作に移行する。
用紙載置台2に面した側に位置する搬送ベルト30は、第1の従動ローラ32に巻きつけられた部位では屈曲した形態で、第1の従動ローラ32と第2の従動ローラ群33との間に位置する搬送ベルト30が、用紙Pの搬送方向に沿って上向きに傾斜している。これにより、搬送ベルト30に吸着された用紙Pは、搬送ベルト30が第1の従動ローラ32に巻きつけられた部位で屈曲した形態となる。
搬送ベルト30に2枚以上の用紙Pが吸着された場合、静電気力等で複数枚の用紙Pが貼り付いた状態となっている。搬送ベルト30に吸着される最上位の1枚の用紙は、吸着エアによる吸着力が直接働くので、搬送ベルト30が第1の従動ローラ32に巻きつけられた部位に倣って屈曲した形態で、搬送ベルト30に吸着された形態となる。
これに対して、最上位の用紙に貼り付いて搬送ベルト30に吸着される2枚目以降の用紙は、吸着エアによる吸着力が直接働かない。これにより、2枚目以降の用紙は、第1の従動ローラ32に巻きつけられた部位の搬送ベルト30の屈曲した形態に倣わず、最上位の1枚の用紙と2枚目以降の用紙が先端面から分離される。
切替板53は、搬送ベルト30に用紙Pが吸着されたことを、吸着検知センサ6の出力に基づき検知するまでは、吹出口52を塞ぎ、送風機構5の送風ファン51が駆動されることで、吹出口50から分離エアA2を吹き出す。吹出口50から吹き出された分離エアA2は、用紙載置台2に面した側の搬送ベルト30に沿うような向きとなり、搬送ベルト30に吸着された用紙Pの前方から、用紙Pに対して略水平な向きで吹き付けられる。
吸着搬送機構3で2枚以上の用紙Pが吸着された場合、搬送ベルト30に吸着された用紙Pの前方から吹き付けられる分離エアA2により、最上位の1枚の用紙P1と2枚目以降の用紙P2が分離される。
これにより、束で浮上した用紙Pを分離エアA2で捌いて、搬送ベルト30に吸着された最上位の1枚の用紙以外を分離させることができ、搬送時における重送ジャムの発生を防ぐことができる。
本実施の形態の給紙装置1では、搬送ベルト30に用紙Pが吸着する前は切替板53で吹出口50を塞ぎ、搬送ベルト30に用紙Pが吸着した後は切替板53を吹出口52を塞ぐことで、用紙Pの浮上と分離の機能を両立させることができる。但し、送風機構5で吹き出される浮上補助エアA1及び分離エアA2の風量の強弱を調整できるように吹出口50,52を切替板53で完全に塞がない構成にして、吸着検知センサ6で用紙Pの吸着を検知するまでは、強風量で浮上補助エアA1を吹き出し、吸着検知センサ6で用紙Pの吸着を検知すると、弱風量に切り換えて浮上補助エアA1を吹き出すようにしても良い。
図8に示す時間t2は、タイミングtaで吸着検知センサ6の出力がONに変化して、搬送ベルト30に用紙Pが吸着されたことを検知してから、上述したように、分離エアA2と浮上エアA3等の作用で用紙Pを分離させるための分離待機時間である。
制御部S1は、タイミングtaで吸着検知センサ6の出力がONに変化して、搬送ベルト30に用紙Pが吸着されたことを検知すると、所定の分離待機時間t2が経過したタイミングtbで、モータM1により吸着搬送機構3の駆動ローラ31を回転駆動すると共に、モータM2により搬送ローラ37を回転駆動して、用紙Pの搬送動作を開始する。
駆動ローラ31が矢印で示す方向に回転駆動されると、搬送ベルト30が回転し、搬送ベルト30の用紙載置台2に面した側が、矢印Fで示す方向に移動する。これにより、吸着搬送機構3で搬送ベルト30に吸着された用紙Pは、矢印Fで示す搬送方向に繰り出される。なお、用紙Pの搬送動作では、送風機構5による分離エアA2の吹き出しが継続しているので、分離された2枚目以降の用紙Pを用紙収納部20方向に戻す力が生じている。これにより、1枚目の用紙Pにつられて2枚目の用紙Pが用紙進入口36へ搬送されることが防止される。
吸着搬送機構3で吸着された用紙Pが搬送ベルト30により繰り出されると、繰り出される用紙Pの先端が、タイミングtcで給紙検知センサ39の検知位置に進入して、給紙検知センサ39の出力がON(紙有)に変化し、用紙Pが検知される。また、用紙Pの先端が給紙検知センサ39に到達した後、搬送ベルト30による繰り出しを継続して所定時間が経過すると、用紙Pの先端が搬送ローラ37と従動ローラ38で挟持される。
制御部S1は、タイミングtcで給紙検知センサ39の出力がONに変化して、搬送ベルト30により繰り出された用紙Pの先端が給紙検知センサ39に到達したこと検知した後、搬送ローラ37と従動ローラ38で用紙Pを挟持するまでの時間を考慮して設定された所定の待機時間が経過すると、搬送ベルト30の回転駆動を停止する。一方、搬送ローラ37の回転駆動は継続する。
これにより、時間t3で、搬送ローラ37と従動ローラ38に挟持された用紙Pが搬送される。なお、用紙Pの搬送動作では、吸着搬送機構3による用紙Pの吸着動作が継続しており、搬送ベルト30に用紙Pを吸着する力が働いているが、搬送ローラ37と従動ローラ38の挟持による搬送力の方が吸着力より強く、搬送ベルト30を停止させた状態で用紙Pが引き抜かれる。
搬送ローラ37と従動ローラ38に挟持された用紙Pが搬送されると、用紙Pの後端が吸着検知センサ6を抜ける。用紙Pの後端が吸着検知センサ6を抜けると、連続して用紙Pが吸着されなければ、吸着検知センサ6を構成する検出子60の変位で吸着検知センサ6の出力がOFF(吸着無)に変化する。
また、搬送ローラ37と従動ローラ38に挟持された用紙Pが搬送されると、用紙Pの後端が給紙検知センサ39を抜ける。用紙Pの後端が給紙検知センサ39を抜けると、給紙検知センサ39の出力がOFF(紙無)に変化する。
制御部S1は、給紙検知センサ39の出力がOFFに変化すると、搬送ローラ37の回転駆動を停止する制御を行う。すなわち、用紙Pの搬送動作では、吸着搬送機構3による用紙Pの吸着動作が継続しており、また、先行する用紙Pの先端が給紙検知センサ39に到達すると、側面ガイド4が有する吹出口40から送風ファン41からの浮上エアA3が吹き出されているので、先行する1枚目の用紙Pが搬送される途中で露出する搬送ベルト30に、2枚目の用紙Pが吸着されることがある。但し、上述したように、1枚目の用紙Pの先端が給紙検知センサ39で検知されると、所定のタイミングで搬送ベルト30の駆動が停止されるので、1枚目の用紙Pの搬送途中で搬送ベルト30に吸着された2枚目の用紙Pは搬送されない。
これにより、1枚目の用紙Pの後端が吸着検知センサ6を抜けたタイミングtdの段階で、2枚目の用紙Pが搬送ベルト30に吸着されており、タイミングteで1枚目の用紙Pの後端が給紙検知センサ39を抜けて給紙検知センサ39の出力がOFFになるまでの時間t4の間に、吸着検知センサ6の出力がON(吸着有)のまま変化しない場合がある。
このように、先行する用紙Pの搬送に伴い後続する用紙Pが続けて搬送ベルト30に吸着されることで、吸着検知センサ6の出力が変化しない状態を考慮して、制御部S1は、吸着検知センサ6と給紙検知センサ39の出力を利用して、搬送ベルト30等による搬送制御を行う。
制御部S1は、給紙検知センサ39の出力がOFFに変化したとき、吸着検知センサ6の出力がONであると、給紙検知センサ39の出力がOFFに変化した後で、所定の分離待機時間経過後に、搬送ベルト30と搬送ローラ37の回転駆動を開始する。
これに対して、制御部S1は、給紙検知センサ39の出力がOFFに変化したとき、吸着検知センサ6の出力がOFFであると、吸着検知センサ6の出力がONに変化した後で、所定の分離待機時間経過後に、搬送ベルト30と搬送ローラ37の回転駆動を開始する。
図8に示す例では、搬送ローラ37と従動ローラ38に挟持された1枚目の用紙Pが搬送され、タイミングteで1枚目の用紙Pの後端が給紙検知センサ39を抜ける。1枚目の用紙Pの後端が給紙検知センサ39を抜けて給紙検知センサ39の出力がOFFに変化すると、2枚目の用紙Pの給紙の準備に移行する。制御部S1は、給紙検知センサ39の出力がOFFに変化すると、搬送ローラ37の回転駆動を停止する制御を行う。
タイミングteでは、2枚目の用紙Pが搬送ベルト30に既に吸着されているので、時間t5は、タイミングteで給紙検知センサ39の出力がOFFに変化してから、分離エアA2等の作用で用紙Pを分離させる分離待機時間である。
制御部S1は、1枚目の用紙Pが給紙検知センサ39を抜けてから、所定の分離待機時間t5が経過したタイミングtfで、搬送ベルト30と搬送ローラ37を回転駆動して、2枚目の用紙Pの繰り出しを開始する。
搬送ベルト30に吸着された2枚目の用紙Pが繰り出されると、タイミングtgで給紙検知センサ39の出力がONに変化し、2枚目の用紙Pの先端が給紙検知センサ39に到達したことが検知される。
制御部S1は、タイミングtgで給紙検知センサ39の出力がONに変化して、搬送ベルト30により繰り出された用紙Pの先端が給紙検知センサ39に到達したこと検知した後、搬送ローラ37と従動ローラ38で用紙Pを挟持するまでの時間を考慮して設定された所定の待機時間が経過すると、搬送ベルト30の回転駆動を停止する。一方、搬送ローラ37の回転駆動は継続する。これにより、時間t6で、搬送ローラ37と従動ローラ38に挟持された用紙Pが搬送される。
搬送ローラ37と従動ローラ38に挟持された用紙Pが搬送されると、タイミングthで2枚目の用紙Pの後端が吸着検知センサ6を抜ける。用紙Pの後端が吸着検知センサ6を抜けると、3枚目の用紙Pが続けて搬送ベルト30に吸着されていなければ、吸着検知センサ6を構成する検出子60の変位で吸着検知センサ6の出力がOFF(吸着無)に変化する。このとき、2枚目の用紙Pの後端は、給紙検知センサ39に到達しておらず、給紙検知センサ39の出力はONである。
搬送ローラ37と従動ローラ38に挟持された2枚目の用紙Pが更に搬送されると、タイミングtiで2枚目の用紙Pの後端が給紙検知センサ39を抜ける。用紙Pの後端が給紙検知センサ39を抜けると、給紙検知センサ39の出力がOFFに変化する。
制御部S1は、2枚目の用紙Pが給紙検知センサ39を抜けて、給紙検知センサ39の出力がOFFに変化すると、3枚目の用紙Pの給紙の準備に移行する。制御部S1は、給紙検知センサ39の出力がOFFに変化すると、搬送ローラ37の回転駆動を停止する制御を行う。
2枚目の用紙Pが吸着検知センサ6を抜けると、吸着搬送機構3による吸着動作は継続していると共に、ソレノイドSD1を駆動させて吹出口52を塞いでいる切替板53が吹出口50を塞ぐようになされる。すると、吹出口52から浮上補助エアA1が吹き出されるので、3枚目の用紙Pが浮上して搬送ベルト30に吸着される。時間t7,t8は、2枚目の用紙Pが吸着検知センサ6を抜けてから、3枚目の用紙Pが搬送ベルト30に吸着されるのを待つ浮上・吸着待機時間である。
3枚目の用紙Pが、タイミングtjで搬送ベルト30に吸着されると、検出子60が吸着検知センサ6で検知されることで、吸着検知センサ6の出力がON(吸着有)に変化し、制御部S1は、搬送ベルト30に用紙Pが吸着されたと判断する。
制御部S1は、給紙検知センサ39の出力がOFFで、吸着検知センサ6の出力がONに変化すると、ソレノイドSD1を駆動させて吹出口50を塞いでいる切替板53が吹出口52を塞いで、3枚目の用紙Pの分離及び搬送動作に移行する。
制御部S1は、3枚目の用紙Pが搬送ベルトに吸着されることで、吸着検知センサ6の出力がONに変化してから、所定の分離待機時間t9が経過したタイミングtkで、搬送ベルト30と搬送ローラ37を回転駆動して、3枚目の用紙Pの繰り出しを開始する。以降、上述した処理を繰り返し行う。
このように、補助側面ガイド43を使用しない第1のモードの動作例では、吸着検知センサ6がOFF(吸着無)のとき、吹出口40からの浮上エアA3に加え、確実に用紙Pを浮上させるために吹出口52から浮上補助エアA1を用紙Pの先端面に吹き付けるようになされる。これにより、給紙装置1は、未吸着ジャムの発生を防止できる。
次に、補助側面ガイド43を突出状態にする第2のモードを前提としたときの給紙装置1の動作例について説明する。前述の図7及び図8の説明と同じ名称及び符号のものは同じ機能を有するので、その説明を省略する。
補助側面ガイド43を使用する場合、制御部S1は、補助側面ガイドセンサ44の出力から補助側面ガイド43を使用するモードである第2のモードで給紙装置1を動作させる。送風機構45において、送風ファン41が駆動されて吹出口40から浮上エアA3が吹き出されると、用紙載置台2に積載された用紙Pの側方から浮上エアA3が吹き付けられる。用紙収納部20に収容される用紙Pの坪量が大きくなるほど、風量が小さくなるように送風ファン41を制御部S1が制御して吹出口40から空気を吹き出すようになされる。これにより、A6,B6サイズ、ハガキサイズ等の小さな用紙でも確実に浮上させて吸着面30bに吸着させることができる。また、送風機構5において、切替板53を吹出口50を塞いだ状態で、送風ファン51が駆動されて吹出口52から浮上補助エアA1が吹き出されると、用紙載置台2に積載された用紙Pの先端面に浮上補助エアA1が吹き付けられる。用紙収納部20に収容される用紙Pの坪量が大きくなるほど、風量が大きくなるように送風ファン51を制御部S1が制御して吹出口52から空気を吹き出すようになされる。
図9に示すように、第2のモードは、給紙検知センサ39がOFFのとき、及び、吸着検知センサ6がOFFのときに、吹出口50を切替板53で塞いで吹出口52から浮上補助エアA1を用紙Pに吹き付けるようになされる。これにより、タイミングtdのときに吸着検知センサ6がONでも、送風機構5を浮上動作させるために切替板53で吹出口50を塞いで吹出口52から空気を用紙Pの先端面に吹き付けるので、浮上エアA3のみでは足りなかった空気の量を補うことができる。補助側面ガイド43を使用することで側面ガイド4が有する吹出口40と用紙との距離が離れていても、A6,B6サイズやハガキサイズ等の小さなサイズの用紙でも確実に浮上させて吸着面30bに吸着させることができる。
このように、図9に示した補助側面ガイド43を使用する第2モードの動作例では、給紙検知センサ39がOFFのとき、及び、吸着検知センサ6がOFFのときに、用紙Pを浮上させるため、吹出口40からの浮上エアA3を用紙Pの側面に吹き付けることに加え、吹出口52から浮上補助エアA1を用紙Pの先端面に吹き付けるようになされる。これにより、給紙装置1は、未吸着ジャムの発生を防止できる。
次に、フローチャートを用いて給紙装置1の動作を説明する。図10に示すように、ステップST1では、ユーザが用紙収納部20に用紙Pを収容する。A6,B6サイズやハガキサイズ等の小さなサイズの用紙を収容するときは、補助側面ガイド43を側面ガイド4の移動方向に対して突出させて、用紙Pの側面から当該用紙Pを保持する。すると、補助側面ガイドセンサ44から補助側面ガイド43が突出状態になったという情報が制御部S1に出力される。A6,B6サイズより大きなサイズの用紙を収容するときは、側面ガイド4で用紙Pの側面から当該用紙Pを保持する。
ステップST2に移行して、ユーザが操作部12で用紙収納部20に収容した用紙Pの紙種の一例である用紙Pの坪量を入力する。ステップST3に移行して、制御部S1は、操作部12で入力された用紙Pの坪量及び第1又は第2のモードに対応した紙種の情報を記憶部11から読み出す。紙種の情報は、例えば、図5及び図6に示した用紙Pの坪量と吹出口40,52の風量率との関係である。
ステップST4に移行して、制御部S1は、記憶部11から読み出された用紙Pの坪量及び第1又は第2のモードに対応した風量で送風ファン41,51を駆動する。第1のモードでは、用紙収納部20に収容される用紙Pの坪量が大きくなるほど、風量が大きくなるように送風ファン41,51を制御部S1が制御して吹出口40,52から空気を吹き出すようになされる。また、第2のモードでは、用紙収納部20に収容される用紙Pの坪量が大きくなるほど、風量が大きくなるように送風ファン41を制御部S1が制御して吹出口40から空気を吹き出すようになされる。これにより、A6,B6サイズ、ハガキサイズ等の小さな用紙からA3,B3等の大きな用紙まで様々な用紙を確実に浮上させることができる。
ステップST5に移行して、制御部S1は、吸着搬送機構3を駆動して、浮上した用紙Pを吸着面30bに吸着させる。制御部S1は、吹出口50から吹き出された空気によって用紙Pを1枚に分離して、用紙搬送路35に搬送させる。
本発明に係る給紙装置1によれば、補助側面ガイド43が突出状態である第2のモードであれば、制御部S1は、用紙Pの坪量が大きいほど送風機構45が吹き付ける空気の量を小さくする。これにより、送風機構45と用紙Pの側面との距離が長いことによって生じる空気の乱流を防止できるので、ハガキ等の小さなサイズの用紙でも確実に浮上させて吸着面30bに吸着させることができる。また、補助側面ガイド43が突出状態でない第1のモードであれば、制御部S1は、用紙Pの坪量が大きいほど送風機構45が吹き付ける空気の量を大きくする。送風機構45は用紙Pの側面に接近しているので、送風機構45が用紙Pの側面に吹き付ける空気の量を小さくしなくても、ハガキ等よりも大きいサイズの用紙を確実に浮上させて吸着面30bに吸着させることができるようになる。この結果、用紙Pの紙種に関わらず用紙Pを確実に浮上させて吸着面30bに吸着できる。これにより、用紙Pが吸着面30bに吸着されない吸着不良を防止できる。
なお、本実施の形態では、第1のモードでは、吸着検知センサ6が用紙Pを検知していない場合に、切替機構55を駆動させて、吹出口52から用紙の先端面に空気を吹き付けるようにしたが、常時、吹出口50から吸着面30bに吸着された用紙Pの先端に空気を吹き付けるようにしても良い。また、本実施の形態では、第1のモードの場合に、用紙Pの坪量が大きくなるほど、吹出口40から吹き出される空気の風量を大きくなるように送風ファン41を制御したが、用紙Pの坪量が大きくなっても吹出口40から吹き出される空気の風量は一定になるように制御しても構わない。また、用紙Pの坪量が大きくなるほど、吹出口50から吹き出される空気の風量を大きくなるように送風ファン51を制御したが、用紙Pの坪量が大きくなっても吹出口50から吹き出される空気の風量は一定になるように制御しても構わない。
<給紙ユニット90の構成例>
次に、本発明に係る給紙装置1を備えた給紙ユニット90について説明する。
図11に示すように、給紙ユニット90は、本実施の形態では一例として、3個の用紙トレイP220,P221,P222が上下方向に備えられる。また、各々の用紙トレイP220,P221,P222上には、図1等に示す搬送ベルト30等を有した吸着搬送機構3が備えられる。更に、各用紙トレイP220,P221,P222の側方には、用紙トレイP220,P221,P222に積載された用紙Pの側面にある吹出口40から浮上エアを吹き付け、用紙Pの幅方向を保持する側面ガイド4が備えられる。側面ガイド4には補助側面ガイド43が設けられる。補助側面ガイド43は、用紙Pの側面に回動させることで突出自在になっており、側面ガイド4で支持する用紙より幅の狭い用紙の側面を支持できる。
用紙トレイP220,P221,P222に積載された用紙Pの先端面にある吹出口52から浮上補助エアを吹き付け、また、吸着搬送機構3で2枚以上の用紙Pが吸着された場合に、最上位の1枚の用紙と2枚目以降の用紙の間に分離エアを吹き付ける送風機構5が備えられる。
用紙トレイP220,P221,P222は、図面の手前側に設けられる図示しない正面扉を開けて、図の前後方向に引き出し可能に設けられている。なお、用紙トレイの前面を外装板として構成すると共に、外装板に手が掛けられる取手等を備え、取手等を利用して用紙トレイの引き出し及び押し込みを行うように構成することもできる。
吸着搬送機構3による用紙Pの給紙方向は、各用紙トレイP220,P221,P222の引き出し方向と直交する方向(図における左側方向)である。
吸着搬送機構3で搬送ベルト30に吸着される用紙Pは、吹出口40,52から吹き出される浮上エア、吹出口52から吹き出される浮上補助エア、及び吹出口50から吹き出される分離エア等の作用で1枚に分離される。吸着搬送機構3により用紙トレイP220から繰り出される用紙Pは、図1に示す第2の従動ローラ群33の下側の従動ローラに巻きつけられた搬送ベルト30の下面と略同じ高さにニップ部を有した一対の搬送ローラ37及び従動ローラ38に挟持される。
搬送ローラ37と従動ローラ38に挟持された用紙Pは、搬送ローラ37により搬送されると共に、ガイド部材の作用で下向きに搬送方向が変えられる。次に、垂直方向の用紙搬送路を構成する搬送ローラR223〜R226により下方に搬送され、ガイド部材で図の左側略水平方向にガイドされた後、回転停止状態にある搬送ローラR227に先端を当接して停止される。その後、搬送ローラ227等の回転開始に伴って、用紙Pは画像形成装置内に送り込まれる。搬送ローラR227は、後述する画像形成装置100における画像形成プロセスとのタイミングをとるためのレジストローラとしての機能を果たしている。
同様に、吸着搬送機構3により用紙トレイP221から繰り出される用紙Pは、図1に示す第2の従動ローラ群33の下側の従動ローラに巻きつけられた搬送ベルト30の下面と略同じ高さにニップ部を有した一対の搬送ローラ37及び従動ローラ38に挟持される。
搬送ローラ37と従動ローラ38に挟持された用紙Pは、搬送ローラ37により搬送されると共に、ガイド部材の作用で下向きに搬送方向が変えられる。次に、搬送ローラR225,R226により下方に搬送され、ガイド部材で図の左側略水平方向にガイドされた後、回転停止状態にある搬送ローラR227に先端を当接して停止され、搬送ローラR227の回転開始に伴って画像形成装置内に送り込まれる。
更に、吸着搬送機構3により用紙トレイP222から繰り出される用紙Pは、図1に示す第2の従動ローラ群33の下側の従動ローラに巻きつけられた搬送ベルト30の下面と略同じ高さにニップ部を有した一対の搬送ローラ37及び従動ローラ38に挟持される。
搬送ローラ37と従動ローラ38に挟持された用紙Pは、搬送ローラ37により搬送されると共に、回転停止状態にある搬送ローラR227に先端を当接した状態で停止され、搬送ローラR227の回転開始に従って画像形成装置内に送り込まれる。
本発明に係る給紙ユニット90によれば、上述の給紙装置1を備えるので、用紙Pが吸着面に吸着されない吸着不良を防止できる。
<画像形成装置100の構成例>
次に、本発明に係る給紙装置1を備えた画像形成装置100について説明する。
図12に示すように、画像形成装置100は、例えばデジタルカラー複写機で、画像形成部104及び画像読取装置101で構成される。画像形成装置100は、更に、給紙部80、定着部77及び制御部Sを備えている。画像形成部104は、タンデム型カラー画像形成部と称されるもので、複数組の画像形成ユニット10Y,10M,10C,10K及び転写ユニット70で構成されている。
画像読取装置101は、自動原稿送り装置102及び走査露光装置103で構成され、画像形成部104の上部に設置されている。自動原稿送り装置102の原稿台上に載置された原稿7は図示しない搬送部により搬送され、走査露光装置103の光学系により原稿7の片面又は両面の画像が走査露光され、当該画像はCCD等で構成されるラインイメージセンサ8に読み込まれる。ラインイメージセンサ8により光電変換された画像データは、図示しない画像処理部において、アナログ処理、A/D変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等が行われた後、露光部3Y,3M,3C,3Kに送られる。
イエロー(Y)色の画像を形成する画像形成ユニット10Yは、円筒状の感光体ドラム1Yの周囲に帯電部2Y、露光部3Y、現像部4Y、1次転写部5Y及びクリーニング部6Yを有する。マゼンタ(M)色の画像を形成する画像形成ユニット10Mは、円筒状の感光体ドラム1Mの周囲に帯電部2M、露光部3M、現像部4M、1次転写部5M及びクリーニング部6Mを有する。シアン(C)色の画像を形成する画像形成ユニット10Cは、円筒状の感光体ドラム1Cの周囲に帯電部2C、露光部3C、現像部4C、1次転写部5C及びクリーニング部6Cを有する。黒(K)色の画像を形成する画像形成ユニット10Kは、円筒状の感光体ドラム1Kの周囲に帯電部2K、露光部3K、現像部4K、1次転写部5K及びクリーニング部6Kを有する。画像形成装置100にカラー画像データが入力されると、画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kより各色のトナー像を形成し、画像形成装置100にモノクロ画像データが入力されると、画像形成ユニット10Kよりブラックのトナー像を形成する。
転写ユニット70は、中間転写ベルト71、2次転写部72、駆動ローラ73及びベルトクリーニング部74で構成される。
中間転写ベルト71は、駆動ローラ73を含む複数のローラにより巻き回され、回動可能に支持されている。感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kと1次転写部5Y,5M,5C,5Kとが中間転写ベルト71を圧着する。感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kに形成されたトナー像が中間転写ベルト71に逐次転写され、中間転写ベルト71上にトナー像が形成される。
給紙部80は、用紙トレイP10,P11,P12、上述した給紙装置1、給紙ローラ81、レジストローラ82等で構成される。用紙トレイP10,P11,P12内に収容された用紙Pは、給紙部80に設けられた給紙装置1により1枚毎に吸着・分離され、給紙ローラ81を経て、停止状態にあるレジストローラ82へ給紙される。用紙Pはレジストローラ82で一旦停止され、用紙Pの先端と中間転写ベルト71に形成されたトナー像との位置が一致するタイミングでレジストローラ82が回転を開始することにより2次転写部72に用紙Pが給紙され、用紙P上にトナー像が転写される。2次転写部72により用紙Pにトナー像が転写された後、中間転写ベルト71に付着している残留トナーがベルトクリーニング部74によって除去される。
定着部77は、定着ローラ78及び加圧ローラ79で構成されている。トナー像が転写された用紙Pは、定着ローラ78と加圧ローラ79との間に形成されたニップ部で用紙P上に形成された画像を加熱及び加圧され、用紙P上にトナー像が定着される。その後、用紙Pは、排紙ローラ83に挟持されて機外の排紙トレイ84上に載置される。
制御部Sは、演算制御処理を行うCPUと、各種プログラムを記憶しているROM、各種データを記憶するRAM等を有し、一連の画像形成プロセスに関わる制御等の全ての制御を行う。制御部Sは、図4及び5で説明した補助側面ガイド43が突出状態か否か、及び用紙Pの紙種に応じて、送風機構45が吹き付ける空気の量を調整する。
本発明に係る画像形成装置100によれば、上述の給紙装置1を備えるので、用紙Pが吸着面に吸着されない吸着不良を防止でき、画像の品質を向上できる。
なお、以上はカラー画像を形成する画像形成装置であったが、モノクロ画像を形成する画像形成装置であっても良い。
<画像形成ユニット110の構成例>
次に、本発明に係る画像形成装置100及び給紙ユニット90を備えた画像形成ユニット110について説明する。
図13に示すように、画像形成ユニット110は、画像形成装置100及び給紙ユニット90を備える。
前述の図10で示した給紙ユニット90で1枚毎に分離して排出された用紙を連通口9に搬送する。連通口9には画像形成装置100が接続され、連通口9に搬送された用紙を当該画像形成装置100が受け取り、各種画像形成処理を行った後、機外の排紙トレイ上に載置される。
本発明に係る画像形成ユニット110によれば、上述の給紙ユニット90及び画像形成装置100を備えるので、用紙が吸着面に吸着されない吸着不良を防止でき、画像の品質を向上できる。
本発明は、積載された用紙をエアで浮上させて搬送ベルト等に吸着させる給紙装置を備えた画像形成装置に適用して極めて好適である。
1・・・給紙装置、2・・・用紙載置台、3・・・吸着搬送機構、4・・・側面ガイド、5・・・浮上/分離エア送風機構、6・・・吸着検知センサ、11・・・ROM(記憶部)、20・・・用紙収納部、22・・・上紙検知センサ、30・・・搬送ベルト、40・・・浮上エア吹出口、41,51・・・送風ファン、43・・・補助側面ガイド、44・・・補助側面ガイドセンサ、45・・・浮上エア送風機構、50・・・分離エア吹出口、52・・・浮上補助エア吹出口、53・・・切替板、55・・・切替機構、90・・・給紙ユニット、100・・・画像形成装置、110・・・画像形成ユニット、S,S1・・・制御部

Claims (6)

  1. 用紙の搬送方向と直交する幅方向に移動自在で、用紙を積載する用紙載置台に積載された用紙を当該用紙の側面から保持する第1の側端保持部材と、
    前記第1の側端保持部材の移動方向に突出自在に前記第1の側端保持部材に設けられ、前記第1の側端保持部材で保持される用紙より幅の狭い用紙を当該用紙の側面から保持する第2の側端保持部材と、
    前記第1又は第2の側端保持部材で保持される用紙の紙種を設定する紙種設定手段と、
    前記第1又は第2の側端保持部材で保持された用紙の側面に空気を吹き付ける第1の送風機構と、
    前記用紙載置台に積載された最上位の用紙を吸着する吸着面を有し、前記第1の送風機構によって空気が吹き付けられた用紙を上面から吸引して前記吸着面に吸着させると共に、前記吸着面に吸着された用紙を用紙搬送路に搬送する吸着搬送機構と、
    前記第2の側端保持部材が突出状態か否か、及び前記紙種設定手段で設定された用紙の紙種に対応して、前記第1の送風機構が吹き付ける空気の量を調整する制御部とを備えることを特徴とする給紙装置。
  2. 前記制御部には前記用紙の紙種の情報が予め記憶される記憶部が接続されることを特徴とする請求項1に記載の給紙装置。
  3. 前記第1又は第2の側端保持部材で保持された用紙の先端面に空気を吹き付け、かつ、前記吸着面に吸着された用紙の先端面に空気を吹き付ける第2の送風機構を備えることを特徴とする請求項1に記載の給紙装置。
  4. 用紙が収納される単数又は複数の用紙トレイと、
    用紙の搬送方向と直交する幅方向に移動自在で、前記用紙トレイで用紙を積載する用紙載置台に積載された用紙を当該用紙の側面から保持する第1の側端保持部材と、
    前記第1の側端保持部材の移動方向に突出自在に前記第1の側端保持部材に設けられ、前記第1の側端保持部材で保持される用紙より幅の狭い用紙を当該用紙の側面から保持する第2の側端保持部材と、
    前記第1又は第2の側端保持部材で保持される用紙の紙種を設定する紙種設定手段と、
    前記第1又は第2の側端保持部材で保持された用紙の側面に空気を吹き付ける第1の送風機構と、
    前記用紙載置台に積載された最上位の用紙を吸着する吸着面を有し、前記第1の送風機構によって空気が吹き付けられた用紙を上面から吸引して前記吸着面に吸着させると共に、前記吸着面に吸着された用紙を用紙搬送路に搬送する吸着搬送機構と、
    前記第2の側端保持部材が突出状態か否か、及び前記紙種設定手段で設定された用紙の紙種に対応して、前記第1の送風機構が吹き付ける空気の量を調整する制御部とを備えることを特徴とする給紙ユニット。
  5. 用紙に画像を形成する画像形成部と、
    用紙の搬送方向と直交する幅方向に移動自在で、用紙を積載する用紙載置台に積載された用紙を当該用紙の側面から保持する第1の側端保持部材と、
    前記第1の側端保持部材の移動方向に突出自在に前記第1の側端保持部材に設けられ、前記第1の側端保持部材で保持される用紙より幅の狭い用紙を当該用紙の側面から保持する第2の側端保持部材と、
    前記第1又は第2の側端保持部材で保持される用紙の紙種を設定する紙種設定手段と、
    前記第1又は第2の側端保持部材で保持された用紙の側面に空気を吹き付ける第1の送風機構と、
    前記用紙載置台に積載された最上位の用紙を吸着する吸着面を有し、前記第1の送風機構によって空気が吹き付けられた用紙を上面から吸引して前記吸着面に吸着させると共に、前記吸着面に吸着された用紙を前記画像形成部に搬送する吸着搬送機構と、
    前記第2の側端保持部材が突出状態か否か、及び前記紙種設定手段で設定された用紙の紙種に対応して、前記第1の送風機構が吹き付ける空気の量を調整し、前記画像形成部を制御する制御部とを備えることを特徴とする画像形成装置。
  6. 用紙に画像を形成する画像形成部と、
    前記画像形成部に用紙を給紙する給紙装置と、
    前記給紙装置から前記画像形成部に用紙を供給し、前記画像形成部で画像を形成する制御を行う制御部とを備え、
    前記給紙装置は、
    用紙の搬送方向と直交する幅方向に移動自在で、用紙を積載する用紙載置台に積載された用紙を当該用紙の側面から保持する第1の側端保持部材と、
    前記第1の側端保持部材の移動方向に突出自在に前記第1の側端保持部材に設けられ、前記第1の側端保持部材で保持される用紙より幅の狭い用紙を当該用紙の側面から保持する第2の側端保持部材と、
    前記第1又は第2の側端保持部材で保持される用紙の紙種を設定する紙種設定手段と、
    前記第1又は第2の側端保持部材で保持された用紙の側面に空気を吹き付ける第1の送風機構と、
    前記用紙載置台に積載された最上位の用紙を吸着する吸着面を有し、前記第1の送風機構によって空気が吹き付けられた用紙を上面から吸引して前記吸着面に吸着させると共に、前記吸着面に吸着された用紙を用紙搬送路に搬送する吸着搬送機構とを有し、
    前記制御部は、
    前記第2の側端保持部材が突出状態か否か、及び前記紙種設定手段で設定された用紙の紙種に対応して、前記第1の送風機構が吹き付ける空気の量を調整することを特徴とする画像形成ユニット。
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