JP2017095248A - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

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【課題】給送回転体を位置精度良く昇降す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】シートを積載する手差しトレイ(積載手段)と、シートを給送可能なピックアップローラ21(給送回転体)と、ピックアップローラ21を昇降可能に保持するピックアップアーム25(保持手段)と、ピックアップローラ21を手差しトレイに積載されたシートに当接させるように、ピックアップアーム25を付勢するねじりコイルバネ27(付勢手段)と、ピックアップアーム25を移動させる上昇機構3(移動手段)と、を備える。ピックアップアーム25は、ねじりコイルバネ27の付勢力を受ける受け部252(第1受け部)と、上昇機構3から力を受ける解除リブ251(第2受け部)と、を有する。解除リブ251は、ピックアップローラ21の軸方向において、受け部252の近傍に配置される。【選択図】図4

Description

本発明は、シートを給送するシート給送装置及びこれを備える画像形成装置に関する。
一般に、プリンタ等の画像形成装置は、カセットや手差しトレイ等のシート積載部に積載されたシートを給送するピックアップローラを備えている。従来、搬送ローラの回転軸を中心にピックアップローラを揺動可能に支持するアームを備え、このアームをバネで付勢することでピックアップローラをシートに圧接させる用紙搬送部が提案されている(特許文献1参照)。ピックアップローラは、シートを給送しない際には、ソレノイドによってバネの付勢方向とは反対方向にアームを移動して、シート積載部に積載されたシートから離間した離間位置に保持される。
特開平7−33284号公報
ここで、バネによってアームに作用する付勢力と、ソレノイドによってアームに作用する力と、のそれぞれの作用点が離れていると、アームが変形してしまい、離間位置にピックアップローラを正確に位置決めできないという問題がある。
加えて、近年、軽量化の観点から搬送ローラ軸に従来使用されている金属軸ではなく、樹脂軸を用いる機会が増えている。樹脂は一般的に金属よりも柔らかい為、搬送ローラ軸上に配置されているアームに大きな負荷がかかってしまうと、大きな撓み変形を起こし易くなる。
その結果、ピックアップローラを確実にシートから離間させるためには、撓み分を考慮した移動量が必要となる。ピックアップローラの移動量を大きくすると、ピックアップローラを下降させた際のトレイとの衝突音の増大や、ピックアップローラの昇降時間の増加といった問題がある。
そこで、本発明は、付勢手段の付勢力と移動手段による力をそれぞれ受ける第1受け部及び第2受け部を近接して配置し、上述した課題を解決した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。
本発明は、シート給送装置において、シートを積載する積載手段と、前記積載手段に積載されたシートを給送可能な給送回転体と、前記給送回転体を昇降可能に保持する保持手段と、前記給送回転体を前記積載手段に積載されたシートに当接させるように、前記保持手段を付勢する付勢手段と、前記付勢手段の付勢力に抗して、前記保持手段を移動させる移動手段と、を備え、前記保持手段は、前記付勢手段の一部が接続されて、前記付勢手段の付勢力を受ける第1受け部と、前記移動手段の一部が接続されて、前記移動手段から力を受ける第2受け部と、を有し、前記第2受け部は、前記給送回転体の軸方向において、前記第1受け部の近傍に配置される、ことを特徴とする。
また、本発明は、シート給送装置において、シートを積載する積載手段と、前記積載手段に積載されたシートを給送可能な給送回転体と、前記給送回転体を昇降可能に保持する保持手段と、前記保持手段を前記積載手段に向けて付勢し、前記給送回転体を前記積載手段に積載されたシートに当接させる付勢手段と、前記付勢手段の付勢力に抗して、前記保持手段を移動させる移動手段と、を備え、前記保持手段は、前記付勢手段の一部が接続されて、前記付勢手段の付勢力を受ける第1受け部と、前記移動手段の一部が接続されて、前記移動手段から力を受ける第2受け部と、を有し、前記第2受け部は、前記給送回転体の軸方向において、前記第1受け部と前記給送回転体との間に配置される、ことを特徴とする。
本発明によると、第2受け部が、給送回転体の軸方向において第1受け部の近傍に配置されるので、保持手段の変形を低減し、給送回転体を位置精度良く昇降させることができる。
第1の実施の形態に係るプリンタを示す全体概略図。 ピックアップローラが当接位置に位置する状態の手差し給送装置を示す側面図。 ピックアップローラが離間位置に位置する状態の手差し給送装置を示す側面図。 上昇機構及びピックアップアームを示す斜視図。 手差しトレイ及びサイド規制部材を示す斜視図。 手差し給送装置を示す側面図。 手差しトレイを閉じた際の手差し給送装置を示す図。 第2の実施の形態に係る手差し給送装置を示す側面図。 手差しトレイを閉じた際の手差し給送装置を示す図。 第3の実施の形態に係る上昇機構及びピックアップアームを示す斜視図。
<第1の実施の形態>
[全体構成]
まず、本発明の第1の実施の形態について説明する。第1の実施の形態に係るプリンタ100(画像形成装置)は、4色のトナー像を形成する電子写真方式のレーザビームプリンタである。プリンタ100は、図1に示すように、原稿の画像を読み取るリーダ部43と、リーダ部43の下方に設けられる装置本体90と、を備えている。装置本体90は、カセット給送部60と、画像形成部1と、定着装置5と、手差し給送装置2(シート給送装置)と、を備えている。
プリンタ100に画像形成の指令が出力されると、リーダ部43又はプリンタ100に接続された外部のコンピュータ等から入力された画像情報に基づいて、画像形成部1による画像形成プロセスが開始される。画像形成部1は、スキャナ部13Y,13M,13C,13Kと、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の4色の画像を形成する4つのプロセスカートリッジ1Y,1M,1C,1Kと、を有している。なお、4つのプロセスカートリッジ1Y,1M,1C,1Kは、形成する画像の色が異なること以外は同じ構成であり、プロセスカートリッジ1Yの画像形成プロセスのみを説明し、プロセスカートリッジ1M,1C,1Kの説明は省略する。
スキャナ部13Yは、入力された画像情報に基づいて、プロセスカートリッジ1Yの感光ドラム11Yに向けてレーザ光を照射する。このとき感光ドラム11Yは、帯電器12Yにより予め帯電されており、レーザ光が照射されることで感光ドラム11Y上に静電潜像が形成される。その後、現像器14Yにより静電潜像が現像され、感光ドラム11Y上にイエロー(Y)のトナー像が形成される。
同様にして、プロセスカートリッジ1Y,1M,1Kの感光ドラム上にも、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)のトナー像が形成される。各感光ドラム上に形成された各色のトナー像は、一次転写ローラ35Y,35M,35C,35Kにより中間転写ベルト36に転写され、回転する中間転写ベルト36により二次転写内ローラ37まで搬送される。なお、各色の画像形成プロセスは、中間転写ベルト36上に一次転写された上流のトナー像に重ね合わせるタイミングで行われる。
上述の画像形成プロセスに並行して、カセット給送部60又は手差し給送装置2からシートSが給送される。カセット給送部60は、4段のカセット61,62,63,64と、各カセットに対応した給送ローラ71,72,73,74と、を有しており、例えばシートサイズに応じて、適宜カセットが選択されてシートを給送する。
給送されたシートSは、レジストレーションローラ対75により斜行が補正され、所定の搬送タイミングで搬送される。そして、シートSには、二次転写内ローラ37及び二次転写外ローラ41によって、中間転写ベルト36上のフルカラーのトナー像が転写される。トナー像が転写されたシートSは、ベルト搬送体42によって搬送され、定着装置5において所定の熱及び圧力が付与されて、トナーが溶融固着される。定着装置5を通過したシートSは、排出口50から機外に排出される。
シートの両面に画像形成する場合には、第1面に画像が形成され定着装置5を通過したシートSは、反転搬送路52に搬送され、スイッチバック搬送されることで表裏及び前後が反転する。そして、シートSは、両面搬送路85を介して再度レジストレーションローラ対75へと搬送され、二次転写内ローラ37及び二次転写外ローラ41によって第2面にトナー像が転写される。
[手差し給送装置]
次に、手差し給送装置2について詳述する。手差し給送装置2は、図2及び図4に示すように、手差しトレイ30と、ピックアップローラ21と、フィードローラ22と、リタードローラ23と、上昇機構3と、ねじりコイルバネ27と、引抜きローラ対24と、を有している。手差しトレイ30(積載手段)は、装置本体90に開閉可能に支持され、シートSを積載している。
ピックアップローラ21(給送回転体)は、手差しトレイ30に積載されたシートSを給送し、ピックアップアーム25(保持手段)によって昇降可能に保持されている。フィードローラ22(搬送回転体)は、フィードローラ軸29(搬送回転体軸)に回転可能に支持され、ピックアップローラ21によって給送されたシートを搬送する。
リタードローラ23(分離回転体)は、フィードローラ22に圧接し、フィードローラ22と共にシートを1枚ずつに分離する。具体的には、リタードローラ23には、トルクリミッタ23aを介して、シート搬送方向と逆方向の駆動力が入力されており、1枚のシートが給送された場合には、フィードローラ22に従動回転する。2枚以上のシートが同時に給送された場合には、リタードローラ23はシート搬送方向とは逆方向に回転する。
ねじりコイルバネ27は、フィードローラ軸29に巻回されており、一端が不図示の固定フレームに接続されていると共に、他端(一部)がピックアップアーム25の受け部252(第1受け部)に接続されている。そして、ピックアップアーム25は、ねじりコイルバネ27の付勢力により、下方に付勢されており、ピックアップローラ21は、手差しトレイ30に積載されたシートSに当接(圧接)している。
ピックアップローラ21のシートSへの加圧力は、シート給送性能に関わるため、ばらつきを少なくすることが望ましい。そのため、ピックアップアーム25に付勢力を与えるねじりコイルバネ27は、撓みなど付勢力に対する外乱が少なくなるようにピックアップローラ21に近接した位置に配置されている。
フィードローラ22及びリタードローラ23によって搬送されたシートSは、引抜きローラ対24によってシート搬送方向下流に搬送される。フィードローラ22と引抜きローラ対24との間には、センサ26が設けられており、センサ26がシートを検知すると、図3に示すように、ピックアップローラ21は後述する上昇機構3によって上昇する。
このように、ピックアップローラ21は、シートSを給送し終ると上昇して手差しトレイ30上のシートSから離間するため、ピックアップローラ21がシートSを送りすぎることを防ぎ、リタードローラ23によるシート分離効果を上げることができる。上昇したピックアップローラ21は、次のシート給送のタイミングで下降し、再び手差しトレイ30上のシートSに当接する。
[上昇機構]
上昇機構3は、図4に示すように、アクチュエータであるソレノイド28と、リンク機構である解除アーム282と、を有すると共に、ピックアップローラ21の上方に配置されている。ソレノイド28は、フィードローラ軸29の軸方向と平行な方向に直動運動するプランジャ28aを有しており、プランジャ28aは、解除アーム282のフランジ部282bに固定されている。
解除アーム282の下部には、押圧部282aが径方向に突出しており、押圧部282aは、ピックアップアーム25に一体に形成された解除リブ251(第2受け部)に当接している。解除アーム282は、ソレノイド28が通電してプランジャ28aが引っ込むことにより、解除軸281を中心に回動し、解除リブ251も解除アーム282と共に回動する。これにより、解除アーム282は、ねじりコイルバネ27の付勢力に抗してピックアップアーム25を上方に回動させ、ピックアップアーム25に揺動可能に保持されたピックアップローラ21はシートSから離間した離間位置に上昇する。すなわち、解除アーム282は、ソレノイド28の運動を解除リブ251に伝達している。
逆に、ソレノイド28の通電が停止すると、プランジャ28aが突出し、解除リブ251がねじりコイルバネ27によって元の位置に戻り、ピックアップローラ21は、シートSに当接する当接位置に下降する。
[作用点及び解除点の位置]
ここで、ピックアップアーム25がねじりコイルバネ27の他端から付勢力を受ける受け部252の作用点Aと、解除リブ251が上昇機構3から力を受ける解除点Bと、の位置関係について説明する。
本実施の形態では、図4及び図7に示すように、解除点Bは、フィードローラ軸29の軸方向(スラスト方向)において、作用点Aの近傍に配置されている。このように作用点A及び解除点Bを軸方向において近接させることで、上昇機構3が解除リブ251を引く力とねじりコイルバネ27がピックアップアーム25を付勢する力によって発生するピックアップアーム25の撓みを減少することができる。
そのため、ピックアップローラ21を離間位置で精度良く位置決めすることができる。そして、例えばフィードローラ軸29を比較的軟質の樹脂で形成したとしても、ピックアップアーム25及びフィードローラ軸29の撓みが少なく、この撓み分を考慮して設計しなくてもよくなる。これにより、軽量かつ低コストでありながら、ピックアップローラ21の衝突音の増大やピックアップローラの昇降時間の増加を防ぐことができる。
また、本実施の形態では、解除点Bが作用点Aに軸方向において近接して配置されるように、解除リブ251は、ピックアップアーム25の受け部252の近傍に配置されている。なお、本実施の形態における近傍とは、50mmよりも近く配置されていることを指し、好ましくは30mmよりも近く配置されていることを指す。そして、解除リブ251は、受け部252とピックアップローラ21との間に配置されている。なお、解除リブ251及び受け部252は、互いに一部又は全部が軸方向において重なるように配置されてもよい。
[サイド規制部材及び上昇機構の配置]
ところで、手差しトレイ30には、図5に示すように、積載されたシートの、シート給送方向に直交する幅方向の両端部の位置を規制する一対のサイド規制部材31a,31b(規制部材)が設けられている。サイド規制部材31a,31bは、シートの中心線Cを中心に幅方向に所定の範囲で移動可能に構成されており、互いに連動して逆方向に移動する。一対のサイド規制部材31a,31bの開き幅は、給送可能なシートの最大幅及び最小幅に設定されており、本実施の形態では100mm〜330mmに設定されている。
手差しトレイ30は、図6に示すように、回動軸30aを中心に装置本体90に回動可能に支持されており、垂直状態(図6の実線で示す位置)でトレイストッパ32により保持される。このとき、手差しトレイ30と共にサイド規制部材31a,31bも装置本体90内に収納されるため、サイド規制部材31a,31bの移動軌跡の分だけ収納スペースが必要となる。
即ち、図7に示すように、サイド規制部材31a,31bの収納スペースPは、サイド規制部材31a、31bがどの開き幅に位置していても収納できるように、サイド規制部材31a,31bの移動可能領域D,Eの幅においてスペースを空ける必要がある。
本実施の形態のピックアップローラ21、ピックアップアーム25、ねじりコイルバネ27及び上昇機構3等は、トレイ収納時にサイド規制部材31a,31bの最小開き幅Xminより内側に当たる領域Tに配置されている。このため、手差し給送装置2及びプリンタ100をコンパクトに構成することができる。
また、ソレノイド28のプランジャ28aが、フィードローラ軸29の軸方向と平行に移動するようにソレノイド28を配置しているため、手差し給送装置2をコンパクトに構成することができる。
なお、ピックアップローラ21、フィードローラ22及びリタードローラ23は、ローラに限らず、例えばベルト等の回転体から構成してもよい。また、ソレノイド28に代えて、油圧アクチュエータやサーボモータ等の他のアクチュエータを適用してもよい。
また、本発明は、手差し給送装置2に限らず、カセット給送部60にも適用することができる。
<第2の実施の形態>
次いで、本発明の第2の実施の形態について説明するが、第2の実施の形態は、第1の実施の形態のねじりコイルバネに代えて圧縮バネを適用して構成したものである。このため、第1の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。
[手差し給送装置]
手差し給送装置2A(シート給送装置)は、図8に示すように、ピックアップローラ21を昇降可能に保持するピックアップアーム25Aを有しており、ピックアップアーム25Aには、上方に突出する受け部25a(第1受け部)が形成されている。そして、不図示の給送フレームと受け部25aとの間には、圧縮バネ33(付勢手段)が縮設されており、圧縮バネ33は、ピックアップローラ21をシートに当接する当接位置に位置するように付勢している。
そして、ピックアップアーム25Aは、第1の実施の形態と同様に、ソレノイド28が通電することで、解除リブ251が回動し、フィードローラ軸29を中心に上方に回動する。ピックアップアーム25Aが上方に回動することで、ピックアップローラ21は、シートSから離間する離間位置に位置する。
[作用点及び解除点の位置]
ここで、ピックアップアーム25Aが圧縮バネ33から付勢力を受ける受け部25aの作用点Aと、解除リブ251が上昇機構3から力を受ける解除点Bと、の位置関係について説明する。
本実施の形態においても、図9に示すように、解除点Bは、フィードローラ軸29の軸方向(スラスト方向)において、作用点Aの近傍に配置されている。このように作用点A及び解除点Bを軸方向にいて近接させることで、上昇機構3が解除リブ251を引く力と圧縮バネ33がピックアップアーム25Aを付勢する力によって発生するピックアップアーム25Aの撓みを減少することができる。そのため、ピックアップローラ21を離間位置で精度良く位置決めすることができる。
また、本実施の形態では、解除点Bが作用点Aに軸方向において近接して配置されるように、解除リブ251は、ピックアップアーム25Aの受け部25aの近傍に配置されている。なお、本実施の形態における近傍とは、50mmよりも近く配置されていることを指し、好ましくは30mmよりも近く配置されていることを指す。そして、解除リブ251は、受け部25aとピックアップローラ21との間に配置されている。なお、解除リブ251及び受け部25aは、互いに一部又は全部が軸方向において重なるように配置されてもよい。
<第3の実施の形態>
次いで、本発明の第3の実施の形態について説明するが、第3の実施の形態は、第1の実施の形態の上昇機構を別構成で構成したものである。このため、第1の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。
上昇機構3B(移動手段)は、図10に示すように、アクチュエータであるソレノイド128から構成され、ピックアップローラ21の上方に配置されている。ソレノイド128は、シート給送方向に沿った方向に直動運動するプランジャ128aを有しており、プランジャ128aは、ピックアップアーム25の解除リブ251に直接固定されている。シート給送方向に沿った方向とは、シート給送方向のみならず、シート給送方向に対して±20度程度ずれた方向も含む。
ソレノイド128が通電すると、プランジャ128aが引っ込んで解除リブ251が回動し、ピックアップアーム25は、フィードローラ軸29を中心に上方に回動する。ピックアップアーム25が上方に回動することで、ピックアップローラ21は、シートSから離間する離間位置に位置する。
逆に、ソレノイド128の通電が停止すると、プランジャ128aが突出し、解除リブ251がねじりコイルバネ27によって元の位置に戻り、ピックアップローラ21は、シートSに当接する当接位置に下降する。
1:画像形成部/2,2A:シート給送装置(手差し給送装置)/3,3B:移動手段(上昇機構)/21:給送回転体(ピックアップローラ)/22:搬送回転体(フィードローラ)/23:分離回転体(リタードローラ)/25,25A:保持手段(ピックアップアーム)/25a,252:第1受け部(受け部)/27,33:付勢手段(ねじりコイルバネ、圧縮バネ)/28,128:アクチュエータ、ソレノイド/28a,128a:プランジャ/29:搬送回転体軸(フィードローラ軸)/30:積載手段(手差しトレイ)/31a,31b:一対の規制部材(一対のサイド規制部材)/100:画像形成装置(プリンタ)/251:第2受け部(解除リブ)/282:リンク機構(解除アーム)

Claims (12)

  1. シートを積載する積載手段と、
    前記積載手段に積載されたシートを給送可能な給送回転体と、
    前記給送回転体を昇降可能に保持する保持手段と、
    前記給送回転体を前記積載手段に積載されたシートに当接させるように、前記保持手段を付勢する付勢手段と、
    前記付勢手段の付勢力に抗して、前記保持手段を移動させる移動手段と、を備え、
    前記保持手段は、前記付勢手段の一部が接続されて、前記付勢手段の付勢力を受ける第1受け部と、前記移動手段の一部が接続されて、前記移動手段から力を受ける第2受け部と、を有し、
    前記第2受け部は、前記給送回転体の軸方向において、前記第1受け部の近傍に配置される、
    ことを特徴とするシート給送装置。
  2. シートを積載する積載手段と、
    前記積載手段に積載されたシートを給送可能な給送回転体と、
    前記給送回転体を昇降可能に保持する保持手段と、
    前記保持手段を前記積載手段に向けて付勢し、前記給送回転体を前記積載手段に積載されたシートに当接させる付勢手段と、
    前記付勢手段の付勢力に抗して、前記保持手段を移動させる移動手段と、を備え、
    前記保持手段は、前記付勢手段の一部が接続されて、前記付勢手段の付勢力を受ける第1受け部と、前記移動手段の一部が接続されて、前記移動手段から力を受ける第2受け部と、を有し、
    前記第2受け部は、前記給送回転体の軸方向において、前記第1受け部と前記給送回転体との間に配置される、
    ことを特徴とするシート給送装置。
  3. 前記移動手段は、前記給送回転体の上方に配置されている、
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載のシート給送装置。
  4. 前記積載手段に積載されたシートの、シート給送方向に直交する幅方向の両端部の位置を規制し、所定の範囲で前記幅方向に移動可能な一対の規制部材を備え、
    前記移動手段は、前記所定の範囲における前記一対の規制部材の開き幅が最小の際に、前記一対の規制部材の間に配置される、
    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。
  5. 前記給送回転体、前記保持手段及び前記付勢手段は、前記所定の範囲における前記一対の規制部材の開き幅が最小の際に、前記一対の規制部材の間に配置される、
    ことを特徴とする請求項4に記載のシート給送装置。
  6. 前記給送回転体によって給送されたシートを搬送する搬送回転体と、
    前記搬送回転体を回転可能に支持する搬送回転体軸と、
    前記搬送回転体に圧接し、前記搬送回転体と共にシートを1枚ずつに分離する分離回転体と、を備え、
    前記保持手段は、前記搬送回転体軸に回動可能に支持されると共に、前記給送回転体を揺動可能に支持する、
    ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のシート給送装置。
  7. 前記付勢手段は、前記搬送回転体軸に巻回されるねじりコイルバネである、
    ことを特徴とする請求項6に記載のシート給送装置。
  8. 前記移動手段は、前記軸方向と平行な方向に直動運動するアクチュエータと、前記アクチュエータの運動を前記第2受け部に伝達するリンク機構と、を有する、
    ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のシート給送装置。
  9. 前記アクチュエータは、前記軸方向に移動可能なプランジャを有するソレノイドである、
    ことを特徴とする請求項8に記載のシート給送装置。
  10. 前記移動手段は、シート給送方向に沿った方向に直動運動し、前記第2受け部に接続されるアクチュエータを有する、
    ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のシート給送装置。
  11. 前記付勢手段は、前記給送回転体の近傍に配置される、
    ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載のシート給送装置。
  12. 請求項1乃至11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によって給送された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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