JP2014133633A - シート排出装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 シート排出装置において排出されたシートの積載性が悪くなる虞があった。
【解決手段】 シートを排出する排出ニップと、排出ニップによって排出されたシートが積載される排出トレイと、排出トレイに積載されたシートの後端部を押さえるための、排出ニップのニップ線と交差するように配設された満載検知ユニット4と、排出ニップによってシートを排出する際に、シートの後端を押えるための位置から、シートの後端を押えるための位置よりも排出トレイから離れた退避位置に満載検知ユニット4を退避させる退避手段と、を有する。
【選択図】 図2

Description

本発明は、シートを排出するシート排出装置、及び、該シート排出装置を備えた画像形成装置に関する。
複写機、プリンタ、複合機、ファクシミリ等の画像形成装置は、一般に画像形成されたシートを画像形成装置本体外へ順次排出し、排出された複数枚のシートを積載する排出トレイを備えている。ここで、湿度や温度などの環境や画像形成手段での加熱等の要因によりシート側端部がカールして排出される場合がある。カールしたシートが複数枚排出トレイ上に積載されるとカール部が排出口を塞ぎ、積載されたシートが排出中のシートにより押し出されてしまう。このため、従来、画像形成装置の排出口近傍には積載されたシートの後端部を上方から押さえる押さえ部材が備えられ、カールしたシートの後端部を押し下げている(特許文献1参照)。なお、押さえ部材の一例としては積載されたシートが満載になったことを検知するための満載検知フラグを兼ねたものもある(特許文献2参照)。
特開平7−277581号公報 特開平10−120295号公報
しかしながら、従来の構成においては、排出中のシート先端が押さえ部材と衝突することにより、シート先端が下を向いてしまう傾向があった。結果として、排出中のシートと排出トレイ上に積載されたシートとの当接力が大きくなり、排出中のシートが積載された最上面のシートを押し出してしまって積載性が悪くなる虞があった。また、特に坪量が小さく薄紙等の剛性(腰)の弱いシートは、坪量の大きいシートと比較して押さえ部材への衝突によってよりシート先端が下を向きやすい。結果として、排出されたシートが裏返って積載される等の積載不良が生じる虞があった。近年では、プリントタイムの高速化、環境負荷の小さい薄紙に対応した画像形成装置が要求され、上記課題は従来と比べより顕著になってきた。
本発明は上記課題を鑑みなされたものであり、その目的とするところは、積載性を向上できるシート排出装置を提供することである。
本発明のシート排出装置は、シートを排出する排出ニップと、前記排出ニップによって排出されたシートが積載される積載手段と、前記積載手段に積載されたシートの後端部を押さえるための、前記排出ニップのニップ線と交差するように配設された押え手段と、前記排出ニップによってシートを排出する際に、前記押え手段を、シートの後端を押えるための位置から、シートの後端を押えるための位置よりも前記積載手段から離れた退避位置に退避させる退避手段と、を有する。
本発明によれば、積載手段に積載されるシートの積載性を向上することができる。
本発明に係るシート排出装置を備えた画像形成装置の断面図である。 本発明の第1の実施形態に係るシート排出装置の構成を説明する図である。 本発明の第1の実施形態に係る満載検知ユニットの特徴を説明する図である。 本発明の第1の実施形態に係るシート排出装置の動作を説明する図である。 本発明の第1の実施形態に係る満載検知ユニットの動作を説明する図である。 本発明の第1の実施形態に係る満載検知センサの出力信号を説明する図である。 本発明の第1の実施形態に係るシート排出装置の特徴を示す図である。 本発明の第1の実施形態に係る退避レバーによるシートの湾曲を説明する図である。 本発明の第2の実施形態に係るシート排出装置の構成を説明する図である。 本発明の第2の実施形態に係るシート排出装置の動作を説明する図である。
(第1実施形態)
図1を参照して、本発明の第1の実施形態に係るシート排出装置を備えた画像形成装置の一例としてのレーザビームプリンタの構成及び動作について説明する。
図1において、100は画像形成装置としてのレーザビームプリンタである。レーザビームプリンタ100は、画像を形成する画像形成部101と、画像形成部101にシートSを給送するシート給送装置102を備えている。また、画像形成部101によりシートSに形成されたトナー画像を加熱及び加圧して定着する定着装置103を備えている。画像形成部101と定着装置103によって画像形成手段が構成される。レーザビームプリンタ100は、更に、画像が定着されたシートSをレーザビームプリンタ100本体外へ排出し、複数枚のシートSを積載するシート排出装置104を備えている。定着装置103とシート排出装置104との間には、シートを搬送する搬送手段としての搬送ローラ108が設けられている。画像形成部101は、レーザビームプリンタ100本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ200を有する。
不図示の制御部がプリント開始信号を発すると、給送カセット105に積載されたシートSが最上面から1枚ずつ下流側の画像形成部101に向けて搬送される。一方、このプリント命令と共に画像情報に基づき、プロセスカートリッジ200の感光ドラム200a表面にトナー画像が形成される。画像形成部101に向けて搬送されたシートSは感光ドラム200aと転写ローラ106との狭持部においてトナー画像が転写される。更に、シートSは定着装置103に送られ、シートSの表面に転写されたトナー画像が定着装置103により加熱及び加圧されてシートSに定着される。画像が定着されたシートは搬送ローラ108によってシート排出装置104に向けて送られる。そして排出されたシートが積載される排出トレイ3上へシートは排出されて積載される。
次に、図2、図3を参照して、本発明の第1の実施形態に係るシート排出装置の構成について説明する。
図2において、1は、シートを排出する排出ニップを形成する排出ローラ対である。排出ローラ対1は、不図示の駆動モータの動力が伝達されて回転駆動する排出駆動ローラ1aと排出駆動ローラ1aへ向けて不図示のバネにより付勢され従動回転する排出従動ローラ1bを有している。7は、排出ローラ対1の排出ニップよりも搬送方向における上流に設けられ、シートを案内する搬送ガイドである。搬送ガイド7はシートSの搬送路7aを形成する。搬送路7aを通ってシートSが排出ローラ対1に向かって搬送される。3は排出ローラ対1により排出されたシートSが積載される積載手段としての排出トレイである。
4は満載検知ユニットであり、回動軸4aを中心として回動自在に本体に軸支されている。満載検知ユニット4は、排出ローラ対1の上方から排出トレイ3の方へ延びたシート押え部4cを備える。シート押え部4cは、排出方向における排出ローラ対1の排出ニップよりも下流において排出ニップのニップ線(排出ローラ対1の排出ニップでの接線)と交差するように配置されている。5は、退避レバーであり、搬送路7aを横切るように配設されている。即ち、退避レバー5は搬送路7a内へ突出するように回動軸4aから延びている。退避レバー5の作用については後に詳述する。
図3(a)において、6は退避レバー従動コロであり、退避レバー5の先端に回転自在に軸支されている。4bは遮光レバー、4dはストップレバーであり、遮光レバー4d及びストップレバー4dは満載検知ユニット4の側端部に固設されている。退避レバー5、遮光レバー4b、ストップレバー4dは満載検知ユニット4の回動動作と一体的に動作するよう構成されている。
8は満載検知センサであり、センサ受光部8aを備え、不図示の発光部からの赤外光はセンサ受光部8aに向けて照射している。遮光レバー4bは満載検知ユニット4の回転角度に応じて、該赤外光がセンサ受光部8aに照射されるのを遮光したり透過したりするよう構成されている。また、満載検知センサ8の出力信号を元に、レーザビームプリンタ100は排出トレイ3上に積載されたシートSが満載か否かを判断する。
ところで、シートSはプリントするシートの種類、プリント開始前のシート状態、環境温湿度、画像形成手段での加熱等の様々な要因により、図3(b)に示すようにカールして排出される場合がある。満載検知ユニット4は、このようにカールしたシートS及び小サイズシートの後端部を押さえることができるよう、シート押さえ部4cをシートSの幅方向両端近傍及び中央部に備えている。即ち、回動自在に支持された満載検知ユニット4は、排出トレイ3に積載されたシートの後端部を上方から押える押え手段として機能する。また、排出されるシートが排出ニップを通過した直後、満載検知ユニット4のシート押え部4cが上方からシートの後端部を排出トレイ3の方へ自重で押えるので良好な積載が可能となる。
次に、図4(a)〜(d)を参照して、本発明の第1の実施形態に係るシート排出装置の動作について説明する。図4(a)に示すように、満載検知ユニット4はストップレバー4dが本体に固接されたストッパ2と当接することにより位置が決まっている。
画像が定着したシートSは搬送ガイド7の隙間である搬送路7aを通って排出ローラ対1に向かって搬送される。また、排出ローラ対1にシートSが突入する直前にシートSは退避レバー5と接触する。更にシートSの搬送が進むと、図4(b)に示すように、シートSの腰により退避レバー5及び退避レバー5と一体的に構成された満載検知ユニット4は、回動軸4a周りX方向に回動する。退避手段としての退避レバー5が、押え手段としての満載検知ユニット4をX方向に、即ち満載検知ユニット4が排出トレイ3から離れる方向に回動させて満載検知ユニット4を退避位置へ退避させる。シートSは退避レバー5の先端に回転自在に軸支された退避レバー従動コロ6と転がり接触する。
次に図4(c)に示すようにシートSは排出ローラ対1に狭持され、排出駆動ローラ1aと排出従動ローラ1bのニップ線1dに沿って排出される。退避レバー5がシートに押されて満載検知ユニット4が回動して図4(b)や(c)のように退避位置に位置しているとき、シート押え部4cは上方へ移動している。本実施形態では、図4(c)のようにシート押え部4cはニップ線1dよりも上方に退避する。更に搬送が進むと、図4(d)に示すように、排出ローラ対1からシートSが排出され、排出トレイ3上に積載される。満載検知ユニット4及び退避レバー5は、重力により回動軸4a周りX´方向に回動し、ストップレバーと4dとストッパ2が当接し静止する。連続プリントにおいては、図4(a)〜(d)の動作が繰り返えされ、排出トレイ3上に複数枚のシートSが積載される。なお、退避レバー5と搬送されるシートとの当接が無くなって満載検知ユニット4が自重によってX´に回動すると、満載検知ユニット4のシート押え部4cは排出ローラ対1の排出ニップに挟持されているシートの上面と接する。そして、既述のように、排出されるシートが排出ニップを通過した直後、満載検知ユニット4のシート押え部4cが上方からシートの後端部を排出トレイ3の方へ自重で押える。よって良好なシートの積載が可能となる。
次に、図5(a)乃至(d)および図6を参照して、連続プリントにおける満載検知ユニット4の動作及び満載検知センサ8の出力信号について説明する。
図5(a)に示すように、シートSが退避レバー従動コロ6と転がり接触している間、満載検知ユニット4は回動軸4a周りX方向に回動し持ち上がって、シート押え部4は排出トレイ3から離れている。このときの満載検知ユニット4の位置を退避位置Aとする。シートSが排出された後、満載検知ユニット4は重力により回動軸4a周りX´方向に回動する。
排出トレイ3上のシートSの積載枚数が少ないときには、図5(b)に示すように満載検知ユニット4は積載されたシートSと接触せず、初期位置Bの状態となる。また、排出トレイ3上のシートSの積載枚数が多いときには、図5(c)に示すように満載検知ユニット4は積載されたシートSと接触し、接触位置Cの状態となる。このとき、満載検知ユニット4のシート押え部4cは自重によりシートSの後端部を押さえ、カール等によるシートS後端の持ちあがりを抑制する。シートSの積載枚数が更に多くなり、図5(d)に示すように満載検知ユニット4がある一定量以上回動し持ちあがると、遮光レバー4bがセンサ受光部8aへ照射されている赤外光を遮光する。このときの満載検知ユニット4の位置を満載検知位置Dとする。満載検知センサ8は満載検知ユニット4が満載検知位置Dあるいは退避位置Aの状態ではON信号を出力する。また、満載検知ユニット4が初期位置Bあるいは接触位置CのときにはOFF信号を出力する。
図6において、横軸は連続プリントにおける時間軸、縦軸は満載検知センサ8のONあるいはOFFの出力信号を示している。画像が定着したシートSは排出ローラ対1に向けて搬送され、t1において、シートS先端と退避レバー5が接触し、満載検知ユニット4はシートSの腰によりX方向に回動し始める。このとき満載検知センサ8の出力信号はOFFである。満載検知ユニット4が回動し、t2において満載検知センサ8の出力信号はONとなる。t3において、満載検知ユニット4は退避位置Aまで回動する。次に、t4においてシートS後端が退避レバー5を抜け、満載検知ユニット4は重力によりX´方向に回動し始める。t5において、シートS後端が排出ローラ対1を抜ける。満載検知ユニット4はX´方向に回動して、t6において満載検知センサ8の出力信号はOFFとなる。t7において、満載検知ユニット4は初期位置B、あるいは接触位置Cまで戻る。
次に、t8において、後続シートS2が退避レバー5と接触する。t9において、満載検知ユニット4が満載検知センサ8のONとなる位置まで回動する。t10において満載検知ユニット4が退避位置Aまで回動する。t1、t2、t3はそれぞれ後続シートS2のt8、t9、t10に相当し、連続プリント中、満載検知センサ8は上述したt1からt8までの信号出力を繰り返す。
レーザビームプリンタ100は、連続プリント中、満載検知センサ8の出力信号が連続してONとなっているt2からt6までのON時間T1、連続してOFFとなっているt6からt9までのOFF時間T2をモニターしている。また、OFF時間T2がある一定量以上となるようにt4からt10までのシート間時間T3が設定されている。レーザビームプリンタ100はON時間T1が連続してある一定量以上になると、レーザビームプリンタ100本体内を搬送中のシートSを排出した後、本体の動作を停止する。また、不図示のディスプレイ等に満載情報を表示し、排出トレイ3に積載されたシートSを取り除くようユーザーに催促する。
本発明の第1の実施形態に係るシート排出装置104は図7(a)に示すように、シートSを排出ローラ対1が排出する際には、退避レバー5と満載検知ユニット4が連動しシートSの腰により満載検知ユニット4が退避位置Aまで持ちあがる。図7(b)に示すようにシートSの搬送方向の先端3分の1の領域をシート先端領域Saと定義すると、本実施形態ではシート排出中に少なくともシート先端領域Saにおいては満載検知ユニット4とシートSが当接しないよう構成されている。また、図8(a)に示すように、退避レバー従動コロ6とシートSが転がり接触している際には、満載検知ユニット4の重量が退避レバー従動コロ6を通してシートSに圧接力Pとして印加される。図8(b)に示すように、圧接力Pが印加されることによりシートSは退避レバー5の位置においてわずかに湾曲して排出される。このため、シートSの剛性が大きくなり、ニップ線1dの方向へ直線的に排出されやすくなる。なお、本発明の第一の実施形態では退避レバー5は、幅方向における中央部に1つ設けているが、シート幅方向に複数個設けてもよい。このように構成することにより、シートSが複数カ所で湾曲し剛性が大きくなり、ニップ線1dの方向へ直線的に排出されやすくなる。
上述した構成により、本発明の第1の実施形態におけるシート排出装置104は、排出中のシートSは少なくとも先端領域(先端部)Saにおいては満載検知ユニット4と当接しない。したがって、シートSは直線的に排出されやすい。また、シートSに圧接力Pが印加されシートSが湾曲することによりシートSの剛性が大きくなる。したがって、シートSはより直線的な形状を保って排出されやすい。結果として、排出中のシートSが排出トレイ3上に積載された最上面のシートSを押し出してしまうことを軽減できる。よって排出トレイ3におけるシートの積載性が向上する。また、仮に満載検知ユニット4を退避させないと、特に薄紙等腰の弱いシートの先端側が満載検知ユニット4によって曲げられて上下逆さまに反転して積載される等の積載不良が生じる虞があるが、本実施形態では薄紙等の剛性(腰)の弱いシートの積載性も向上させることができる。
なお、図7(b)の状態でシート排出中にシート先端領域が満載検知ユニット4と当接しない構成を例示して説明したが、シート先端部が満載検知ユニット4と軽く接触してもよい。即ち、退避レバー5がシートに押されて移動するのに連動して満載検知ユニット4のシート押え部4cが排出トレイ3から離れる方へ満載検知ユニット4が退けば、排出されるシートの先端部に満載検知ユニット4が作用することが少なくなる。よって、シートの積載不良や排出不良を防ぐことができる。
(第2実施形態)
図9を参照して、本発明の第2の実施形態に係るシート排出装置の構成について説明する。但し図1ないし図8を用いて説明した第1実施形態共通する構成に関しては同じ符号を付し説明を省略する。
図9において、21は駆動退避カムであり、不図示の動力源(駆動手段)によりカム回動軸21a周りに回転駆動できるよう構成されている。22は、従動退避カムであり、満載検知ユニット4の側端部に固設され、満載検知ユニット4と一体的に動作する。従動退避カム22は、駆動退避カム21と接触し、駆動退避カム21の回転動作に連動して回動軸4a周りに回動するカムフォロアーである。
次に、図10(a)〜(d)を参照して、本発明の第2の実施形態に係るシート排出装置の動作について説明する。図10(a)はレーザビームプリンタ100のプリント動作が開始される前のシート排出装置104の状態を示している。プリント動作が開始され、画像が転写定着したシートSは搬送路7aを通って排出ローラ対1へ向かって搬送される。このとき、排出ローラ対1よりも上流に配設されたシート検知手段23がシートSの先端を検知する。シート先端検知後一定時間経過した後、図10(b)に示すように、駆動退避カム21がカム回転軸21a周りX方向に回転動作を開始する。即ち不図示の制御部がシート検知手段23からの信号に応じて駆動退避カム21を回転させるように動力源を動作させる。駆動退避カム21の回転に伴い、退避従動カム22は駆動退避カム21と接触する。更に従動退避カム22及び満載検知ユニット4は退避位置Aまで回動軸4a周りX方向に回動する。
シートSの搬送が進むと、図10(c)に示すように、シートSは排出ローラ対1に狭持され、ニップ線1dに沿った方向へ向けて排出される。このとき、駆動退避カム21はX方向の回転動作を継続する。一方で、満載検知ユニット4は退避位置Aの状態を維持するよう構成されている。更にシートSの搬送が進むと、シートSは排出ローラ対1から排出され排出トレイ3上に積載される。次に図10(d)に示すように、駆動退避カム21のX方向の回転動作に伴い従動退避カム22はX´方向に回動する。更に駆動退避カム21の回転が進むと、図10(a)に示すプリント動作が開始される前の状態で本体動作を停止する。連続プリントにおいては上述の動作を繰り返し、複数枚のシートSがシート排出トレイ3上に積載される。
満載検知センサ8の信号は駆動退避カム21の回転動作に応じてON信号とOFF信号を発信する。また、OFF時間T2がある一定量以上となるようにシート間時間T3が設定されている。
本発明の第2の実施形態に係るシート排出装置104はシートSが排出ローラ対1から排出される際、駆動退避カム21の回転駆動により満載検知ユニット4が退避位置Aまで持ちあがる。このとき、排出中のシートSは少なくとも先端領域Saにおいては満載検知ユニット4と当接しない。したがって、シートSは直線的に排出されやすい。結果として、排出中のシートSが排出トレイ3上に積載された最上面のシートSを押し出してしまうことを軽減できる。また、特に薄紙等の剛性(腰)の弱いシートの積載性、整列性を向上できる。
1 排出ローラ対
3 排出トレイ
4 満載検知ユニット
4c シート押え部
5 退避レバー
8 満載検知センサ
21 駆動退避カム
23 シート検知手段
100 レーザビームプリンタ
104 シート排出装置

Claims (13)

  1. シートを排出する排出ニップと、
    前記排出ニップによって排出されたシートが積載される積載手段と、
    前記積載手段に積載されたシートの後端部を押さえるための、前記排出ニップのニップ線と交差するように配設された押え手段と、
    前記排出ニップによってシートを排出する際に、前記押え手段を、シートの後端を押えるための位置から、シートの後端を押えるための位置よりも前記積載手段から離れた退避位置に退避させる退避手段と、を有することを特徴とするシート排出装置。
  2. 前記排出されたシートが満載か否かを検知するための、前記押え手段の位置に応じた信号を発生する満載検知センサを有することを特徴とする請求項1に記載のシート排出装置。
  3. 前記排出ニップよりも上流に設けられ、シートを前記排出ニップへ案内する搬送ガイドを有し、
    前記退避手段は、前記搬送ガイドによって形成される搬送路内に突出するように配設された、退避レバーを有し、
    前記搬送ガイドによって案内されるシートに押されて前記退避レバーが動くのに連動して前記押え手段は前記退避位置に移動することを特徴とする請求項1または2に記載のシート排出装置。
  4. 前記押え手段は回動軸を中心に回動自在に支持され、前記押え手段の回動軸と一体的に前記退避レバーが設けられていることを特徴とする請求項3記載のシート排出装置。
  5. 前記退避レバーはシート幅方向の中央部でシートと当接することを特徴とする請求項3または4に記載のシート排出装置。
  6. 前記退避レバーは、搬送されるシートのシート幅方向に並ぶように複数設けられることを特徴とする請求項3乃至5のいずれかに記載のシート排出装置。
  7. 前記退避レバーには、搬送されるシートと接する従動ローラが設けられていることを特徴とする請求項3乃至6のいずれかに記載のシート排出装置。
  8. 前記排出ニップの上流に配設され、シートの先端を検知するシート検知手段を有し、
    前記退避手段は、前記シート検知手段によってシートが検知されたことに応じて、前記押え手段を前記退避位置に移動させる駆動手段を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のシート排出装置。
  9. 前記退避手段は、前記駆動手段によって回転され、前記押え手段と当接するカムを有し、前記カムが回転することにより前記押え手段を前記退避位置に移動させること特徴とする請求項8に記載のシート排出装置。
  10. 前記退避手段は、前記排出ニップによって排出されるシートの先端部が前記押え手段に当接しないように前記押え手段を退避させること特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載のシート排出装置。
  11. 搬送されるシートを案内する搬送ガイドと、
    前記搬送ガイドによって案内されたシートを排出する排出ニップと、
    前記排出ニップによって排出されたシートが積載される積載手段と、
    前記排出ニップによって前記積載手段へ排出されるシートの後端部を前記排出ニップよりも排出方向における下流において押さえるための、回動軸を中心に回動自在に支持された押え手段と、
    前記搬送ガイドによって形成される搬送路内に突出するように前記回動軸から延び、前記搬送ガイドによって案内されるシートに押されるレバーと、を有し、
    前記レバーがシートに押されることによって前記押え手段が前記積載手段から離れるように回動することを特徴とするシート排出装置。
  12. シートを排出する排出ニップと、
    前記排出ニップによって排出されたシートが積載される積載手段と、
    前記排出ニップによって前記積載手段へ排出されるシートの後端部を前記排出ニップよりも排出方向における下流において押さえるための押え手段と、
    前記積載手段へ排出されるシートの後端部を押えるための位置と、前記積載手段へ排出されるシートの後端部を押えるための位置よりも前記積載手段から離れた退避位置との間で前記押え手段を移動させるためのカムと、
    前記カムを回転させる駆動手段と、を有することを特徴とするシート排出装置。
  13. シートに画像を形成する画像形成手段と、
    前記画像形成手段によって画像を形成されたシートを排出する、請求項1乃至12のいずれかに記載のシート排出装置と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
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