JP2017102196A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】複雑な機構や制御を必要とすることなく、排出トレイに積載された定着処理後の用紙同士の貼り付きを防止する。【解決手段】画像形成装置1は、画像形成部12と、定着部13と、用紙排出口152から排出される定着処理の完了した用紙を積載する排出トレイ151と、定着部13から用紙排出口152まで用紙を搬送する搬送路191と、冷却風200を送風する冷却ファン20と、冷却風200を搬送路191に案内する空気流路156とを備え、排出トレイ151は、用紙積載面153の幅方向中央部に、排出トレイ151に積載された用紙の幅方向の中央部を押し上げて該幅方向の両端が該用紙の自重で下がるようにする凸部155を有する。搬送路191は、冷却ファン20から空気流路156を通って送風される冷却風200を吐出する第1開口部191aを有する。【選択図】図4

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、排出トレイに積載された定着処理後の用紙同士の貼り付きを防止する技術に関する。
電子写真式の画像形成装置では、印字対象の絵や文字はトナー画像として用紙に転写され、更に当該用紙が加熱及び加圧されて当該トナー画像が当該用紙に定着される。このため、定着処理直後の用紙は熱を持っており、そのような用紙が画像形成装置から排出されて排出トレイに大量に積載されると、用紙の持つ熱及び用紙の自重により、用紙に完全に定着していないトナーが融解及び加圧されて用紙同士が貼り付くことがある。
このような事態を避けるために、例えば、下記特許文献1には、用紙の画像形成面側に内部空気を当て、裏面に外部空気を当てて用紙を冷却する画像形成装置が開示されている。また、下記特許文献2には、排紙トレイに積載される用紙の状態に応じて、排熱ファン、風向規制板、及びシャッターを制御して、当該積載される用紙に当たる空気の風量及び風向きを調整する画像形成装置が開示されている。
特開平9−22228号公報 特表2001−242769号公報
しかしながら、上記特許文献1に記載の技術によると、用紙の画像形成面に当てる空気を送るファンと、裏面に当てる空気を送るファンがそれぞれ必要になるため、複雑な機構が必要になり、コストアップの要因にもなる。また、上記特許文献2に記載の技術によると、排熱ファンだけでなく、風向規制板やシャッター等も制御する必要があり、制御が複雑になってコストアップの要因にもなる。
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、複雑な機構や制御を必要とすることなく、排出トレイに積載された定着処理後の用紙同士の貼り付きを防止することを目的とする。
本発明の一局面に係る画像形成装置は、用紙にトナー像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により前記トナー像が形成された用紙を加熱及び加圧して該トナー像を該用紙に定着させる定着部と、
用紙排出口から排出される前記定着が完了した用紙が積載される排出トレイと、
前記定着部から前記用紙排出口まで用紙を搬送する搬送路と、
冷却風を送風する冷却ファンと、
前記冷却ファンからの前記冷却風を前記搬送路に案内する空気流路とを備え、
前記排出トレイは、当該排出トレイに積載された用紙を押し上げると共に、用紙排出方向に直交する幅方向における用紙両端を当該用紙の自重により下げる用紙積載面を有し、
前記搬送路は、用紙搬送方向において前記定着部の下流側となる位置に、前記冷却ファンから前記空気流路を通って送風される冷却風を、当該搬送路を搬送される用紙に向けて吐出する第1開口部を有し、
前記空気流路は、前記冷却ファンから送風される冷却風の一部を前記排出トレイに案内する支流路を有し、
前記用紙積載面における前記用紙排出口側の端部から前記用紙排出口に向けて立設された立設面において、前記冷却ファンから前記支流路を通って送風される冷却風を吐出する第2開口部が設けられている。
本発明によれば、排出トレイに積載された定着処理後の用紙同士の貼り付きを、複雑な機構や制御を必要とせずに防止することができる。
本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構造を示す正面断面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の用紙排出部分の構造を示す一部切り欠き斜視断面図である。 図2に示した排出トレイに用紙が積載されている様子を画像形成装置の側面から見た図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の用紙排出部分の構造を示す正面断面図である。 変形例に係る画像形成装置の用紙排出部分の構造を示す一部切り欠き斜視断面図である。 図5に示した排出トレイに用紙が積載されている様子を画像形成装置の側面から見た図である。 別の変形例に係る画像形成装置の用紙排出部分の構造を示す一部切り欠き斜視断面図である。 図7に示した排出トレイに用紙が積載されている様子を画像形成装置の側面から見た図である。
以下、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構造を示す正面断面図である。
本発明の一実施形態に係る画像形成装置1は、例えば、コピー機能、プリンター機能、スキャナー機能、及びファクシミリ機能のような複数の機能を兼ね備えた複合機である。画像形成装置1は、装置本体11に、操作部47、画像形成部12、定着部13、給紙部14、原稿給送部6、及び原稿読取部5等を備えて構成されている。
画像形成装置1が原稿読取動作を行う場合、原稿給送部6により給送されてくる原稿、又は原稿載置ガラス161に載置された原稿の画像を原稿読取部5が光学的に読み取り、画像データを生成する。原稿読取部5により生成された画像データは内蔵HDD又はネットワーク接続されたコンピューター等に保存される。
画像形成装置1が画像形成動作を行う場合は、上記原稿読取動作により生成された画像データ、又はネットワーク接続されたコンピューターから受信した画像データ、又は内蔵HDDに記憶されている画像データ等に基づいて、画像形成部12が、給紙部14から給紙される記録媒体としての用紙Pにトナー像を形成する。カラー印刷を行う場合、画像形成部12のマゼンタ用の画像形成ユニット12M、シアン用の画像形成ユニット12C、イエロー用の画像形成ユニット12Y、及びブラック用の画像形成ユニット12Bkは、それぞれに、上記画像データを構成するそれぞれの色成分からなる画像に基づいて、帯電、露光、及び現像の工程により感光体ドラム121上にトナー像を形成し、当該トナー像を一次転写ローラー126により中間転写ベルト125上に転写させる。
中間転写ベルト125上に転写される上記各色のトナー画像は、転写タイミングを調整して中間転写ベルト125上で重ね合わされ、カラーのトナー像となる。二次転写ローラー210は、中間転写ベルト125の表面に形成された当該カラーのトナー像を、中間転写ベルト125を挟んで駆動ローラー125aとのニップ部Nにおいて、給紙部14から搬送路190を搬送されてきた用紙Pに転写させる。この後、定着部13が、用紙Pを加熱及び加圧して、用紙P上のトナー像を熱圧着により用紙Pに定着させる。定着処理の完了したカラー画像形成済みの用紙Pは用紙排出口152から排出される。排出トレイ151は、用紙排出口152から排出される用紙Pを受けて積載する。
なお、画像形成装置1において用紙Pは用紙排出口152から図1における右方向へ排出され、これを本明細書では用紙排出方向と称する。また、当該用紙排出方向に対して水平面上で直交する方向を本明細書では用紙排出幅方向あるいは用紙Pの幅方向と称する。
図2は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置1の用紙排出部分の構造を示す一部切り欠き斜視断面図である。なお、図2は、図1に示した画像形成装置1の背面から視認した斜視図である。
排出トレイ151において、用紙Pが積載される用紙積載面153は、用紙排出口152から遠い側が略水平面になっており、用紙排出口152に近い側は用紙排出口152に向けて下がった斜面になっている。また、用紙積載面153の用紙排出口152側の端部から用紙排出口152に向けて立設面154が立設されている。
用紙排出口152から排出される用紙Pは排出ローラー対159(図1)に付勢されて用紙排出方向へ弾き飛ばされるが、用紙積載面153の用紙排出口152に近い側が斜面になっていることにより、用紙Pは当該斜面を滑り落ちてその端部が立設面154に突き当たるようになっている。これにより、用紙排出口152から排出された用紙Pの端部が立設面154に揃えられて用紙積載面153上に積載される。
用紙積載面153は、用紙排出方向に直交する方向である幅方向の中央領域に、用紙排出方向に延びる凸部155を有する。また、画像形成装置1の装置本体11(図1)内において、例えば、排出トレイ151の下部には、定着処理の完了した用紙Pを冷却するための冷却ファン20が1個設けられている。冷却ファン20の配設位置は、凸部155の直下であることが好適である。用紙Pを冷却するための構造については後述する。
図3は、図2に示した排出トレイ151に用紙Pが積載されている様子を、図2における矢印A方向から視認した状態を示す斜視図である。なお、実際には、用紙Pは用紙積載面153の用紙排出口152に近い側の斜面上に積載されるが、図3では、便宜上、用紙排出口152から遠い側の略水平面上に積載されているように描いている。
凸部155は、例えば、断面が略三角形であり、用紙積載面153からの突出高が10mm程度とされる。
なお、用紙Pは、用紙積載面153上に排出される用紙Pの当該幅方向の中心が、当該幅方向における凸部155の配設位置と一致するように、排出ローラー対159により排出される。用紙Pは、その用紙サイズの大小に拘わらず、その幅方向の中心が断面略三角形の凸部155の稜線部分に位置するように排出トレイ151に積載される。このようにした場合、排出トレイ151に積載された用紙Pは、その幅方向の中央部が凸部155によって押し上げられ、その幅方向の両端が自重によって下がるように撓む。これにより、用紙Pの幅方向の中央部に応力が集中して用紙P同士が比較的強く密着する一方、用紙Pの幅方向における中央部以外の部分では、用紙P同士の密着が比較的弱くなる。すなわち、排出トレイ151に用紙Pが積載される場合において、重なり合う用紙P同士が密着する範囲を、用紙Pの幅方向における全域ではなく、当該幅方向の中央部に局所化している。
図4は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置1の用紙排出部分の構造を示す正面断面図(画像形成装置1の背面から見た図)である。なお、実際には、排出トレイ151に積載された用紙Pは上記幅方向の端部が自重で下がるように撓んでいるが、図4では、便宜上、用紙Pのそのような撓みがないものとして描いている。
定着部13(図1)から用紙排出口152に亘る領域には搬送路191が配設されている。搬送路191は、定着部13で定着処理が施された用紙Pを用紙排出口152に搬送する。用紙排出口152に搬送された用紙Pは、用紙排出口152に設けられた排出ローラー対159にニップされて、排出ローラー対159により排出トレイ151に向けて排出される。
定着処理直後の用紙Pは比較的高い熱を持っており冷却する必要がある。このため、用紙Pを空冷するための冷却ファン20を設けて、冷却ファン20から冷却風200を送風して、定着処理の完了した用紙Pを冷却する。
冷却ファン20から送風される冷却風200は空気流路156に案内されて搬送路191に送られる。搬送路191は、当該冷却風200を、搬送路191を搬送される用紙Pに向けて吐出する第1開口部191aを有する。第1開口部191aは、搬送路191において、用紙搬送方向における定着部13の下流側となる位置に形成されている。
また、用紙積載面153の内部は、冷却ファン20が画像形成装置1の外部から引き込んだ空気を空気流路156まで案内するダクト1531として形成されている。
なお、第1開口部191aの配設位置は、搬送路191において、用紙搬送方向に直交する用紙幅方向の全域に亘るものとしてもよいし、当該用紙幅方向における一部領域、例えば中央部としてもよい。
このように配設位置を中央部とした場合、定着部13で定着処理が施された用紙Pの全体ではなく、その幅方向の中央部に冷却風200の吐出を集中させて、用紙Pの当該中央部を局所的に冷却可能となる。この場合、冷却ファン20を、排出トレイ151の下部であって、上記用紙排出方向に直交する幅方向の中央に配置することで、空気流路156の長さ及び幅を極力短くすることができ、冷却ファン20から送風される冷却風200の勢いをあまり落とすことなく搬送路191に案内することができる。
また、画像形成装置1は、排出トレイ151に積載された用紙Pにも冷却風200を当てて冷却する構造を有する。具体的には、冷却ファン20から、定着部13の用紙搬送方向下流側となる位置の搬送路191に亘る空気流路156の途中において分岐し、冷却ファン20から送風される冷却風200の一部を排出トレイ151に案内する支流路156aを設ける。これとともに、排出トレイ151の立設面154の上記幅方向の中央部に、冷却ファン20から支流路156aを通って送風される冷却風200を吐出する第2開口部154aを設ける。すなわち、第2開口部154aは、当該幅方向における凸部155に対向する位置に配設される。これにより、立設面154における第2開口部154aから、排出トレイ151に積載された用紙Pの幅方向の中央領域及び凸部155に向けて冷却風200が吐出される。
排出トレイ151に積載された用紙Pの幅方向の中央部は、凸部155によって押し上げられ、用紙Pの幅方向の中央部に応力が集中して用紙P同士が比較的強く密着しているが、上記構成とすることにより、この部分に、第2開口部154aから冷却風200が吐出されることになるため、重なり合う用紙P同士が密着する部分を集中的に冷却可能である。なお、排出された用紙Pの幅方向における当該中央部以外の部分は、用紙P同士の密着が当該中央部よりも弱いため、当該中央部以外の部分においては、重なり合う用紙P同士が密着するおそれが低減されている。このように、重なり合う用紙Pの特定部分に敢えて用紙P同士が密着するおそれが高い部分を作り出すと共に、その他の用紙部分については用紙P同士が密着するおそれを低減させた上で、当該用紙P同士が密着するおそれが高い部分に冷却風200を集めて供給することで、冷却風200を限られた供給量でしか供給できなくても、効率よく用紙P同士の密着を防止できる。
また、図4に示すように、立設面154における第2開口部154aからは、冷却風200が排出トレイ151に積載された用紙Pの幅方向の中央領域に向けて吐出されるようにすることが、更に好適である。例えば、立設面154において第2開口部154aの下部をなす部分の上端部1541が、画像形成装置1の内部側となる支流路156a方向に向かう傾斜を有する。更に、上端部1541は、第2開口部154aの上部をなす部分の下端部1542よりも支流路156a側に位置する。そして、上端部1541及び下端部1542は、用紙積載面153から用紙排出口152に向かう高さ方向における位置が同一とされる。この構造により、冷却ファン20から供給されて支流路156aに入った冷却風200を、支流路156aの上端1561で方向転換させ、この冷却風200を第2開口部154aから用紙Pに対して吐出させることができる。さらに、支流路156aを経て第2開口部154aから用紙Pに対して吐出される冷却風200の向かう方向を、第2開口部154aよりも下方に位置する用紙Pに向けて安定させることができる。
また、上記実施形態では、定着処理後の用紙Pに対して、その一方面側を、上記第1開口部191aから吐出される冷却風200により冷却すると共に、上記支流路156a、第2開口部154a、及び当該第2開口部154aから吐出される冷却風200により、排出トレイ151に排出された後の用紙Pの他方面側を冷却することができる。これにより、冷却ファン20から供給される冷却風200を分散させて、効率よく用紙Pの両面を冷却可能となる。これにより、冷却ファン20からの冷却風200の供給量に対する用紙Pの冷却度合いが高まるため、複雑な機構や制御を必要とせずに、排出トレイ151に積載された用紙P同士の貼り付きを効果的に防止することができる。
また、排出ローラー対159は、搬送路191を搬送中の用紙Pが冷却ファン20からの冷却風200によって冷却されているときに、用紙Pの少なくとも一部が上記第1開口部191aに差し掛かっているタイミングで、排出トレイ151への該用紙Pの排出を一時的に停止してもよい。例えば、図略の制御部は、冷却ファン20を駆動しているとき、搬送路191に配設されている用紙有無検出センサーにより、用紙Pが第1開口部191aの位置に存在していることが検出されると、排出ローラー対159を回転させる駆動モーターを予め定められた時間停止させ、その後、再度当該駆動モーターを駆動して、用紙Pを排出ローラー対159により排出させる。或いは、制御部は、用紙有無検出センサーにより用紙Pが第1開口部191aの位置に存在していることが検出されている間、当該駆動モーターの駆動制御により、排出ローラー対159による用紙Pの搬送速度を、用紙Pが当該位置で検出される前の搬送速度よりも低下させるようにしてもよい。
以上のように、排出トレイ151に凸部155を設けて、排出トレイ151に積載された用紙P同士が貼り付きやすい箇所を用紙Pの幅方向の中央部に限定するとともに、当該中央部を集中的に冷却することで、用紙P同士の貼り付き防止のために必要な冷却風200の風量を少なくすることができる。このため、従来複数台数必要であった冷却ファン20を、例えば1個だけにすることも可能になる。これにより、より低コストで、排出トレイ151に積載された定着処理後の用紙P同士の貼り付きを防止可能になる。
図5は、変形例に係る画像形成装置1の用紙排出部分の構造を示す一部切り欠き斜視断面図である。なお、図5は、図1に示した画像形成装置1の背面から見た斜視図である。
当該変形例に係る画像形成装置1では、用紙積載面153に帯状の凸部155を数cmの間隔で平行に二つ配置されている。
図6は、図5に示した排出トレイ151に用紙Pが積載されている様子を画像形成装置1の側面(右側面)から見た図である。なお、実際には、用紙Pは用紙積載面153の用紙排出口152に近い側の斜面上に積載されるが、図6では、便宜上、用紙排出口152から遠い側の略水平面上に積載されているように描いている。
このように凸部155を2つ配置した場合であっても、凸部155が1個のときと同様に、排出トレイ151に積載された用紙Pは、その幅方向の中央部が凸部155によって押し上げられ、その幅方向の両端が自重によって下がるように撓む。これにより、用紙Pの幅方向の中央部に応力が集中して用紙P同士が比較的強く密着する一方、用紙Pの幅方向の中央部以外では用紙P同士の密着が比較的弱くなる。この場合も、排出トレイ151に用紙Pが積載される場合において、重なり合う用紙P同士が密着する範囲を用紙の表面全体ではなく、用紙Pの幅方向の中央部に局所化することができるが、用紙Pの幅方向の中央部での凸部155による押圧が各凸部155に分散され、各押圧部分におけるその押圧の程度は、1つの凸部155のみで押圧する場合よりも弱くなるので、この部分においての冷却風200による冷却での用紙P同士の貼り付き防止効果が高まる。このように凸部155を2つ配置する場合は、2つの凸部155間の距離を調節することで、上記各押圧部分における押圧の程度を調節可能になる。
図7は、更に別の変形例に係る画像形成装置1の用紙排出部分の構造を示す一部切り欠き斜視断面図である。なお、図7は、図1に示した画像形成装置1の背面から見た斜視図である。
当該別の変形例に係る画像形成装置1では、排出トレイ151の用紙積載面153の凸部155をリブで形成したものである。
図8は、図7に示した排出トレイ151に用紙Pが積載されている様子を画像形成装置1の側面(右側面)から見た図である。なお、実際には、用紙Pは用紙積載面153の用紙排出口152に近い側の斜面上に積載されるが、図8では、便宜上、用紙排出口152から遠い側の略水平面上に積載されているように描いている。
リブで形成された凸部155は、例えば、断面が矩形であり、当該矩形の幅が数mm程度であり、高さが10mm程度である。
このように凸部155をリブで形成した場合であっても、凸部155の断面が略三角形の場合と同様に、排出トレイ151に積載された用紙Pは、その幅方向の中央部が凸部155によって押し上げられ、その幅方向の両端が自重によって下がるように撓む。これにより、用紙Pの幅方向の中央部に応力が集中して用紙P同士が比較的強く密着する一方、用紙Pの幅方向の中央部以外では用紙P同士の密着が比較的弱くなる。すなわち、排出トレイ151に用紙Pが積載される場合において、重なり合う用紙P同士が密着する範囲を用紙の表面全体ではなく、用紙Pの幅方向の中央部に局所化することができる。
なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。図1乃至図8を用いて上記実施形態により示した構成は本発明の一実施形態に過ぎず、本発明を当該構成に限定する趣旨ではない。
1 画像形成装置
12 画像形成部
13 定着部
20 冷却ファン
200 冷却風
151 排出トレイ
152 用紙排出口
153 用紙積載面
154 立設面
154a 第2開口部
155 凸部
156 空気流路
156a 支流路
159 排出ローラー対
191 搬送路
191a 第1開口部
P 用紙

Claims (6)

  1. 用紙にトナー像を形成する画像形成部と、
    前記画像形成部により前記トナー像が形成された用紙を加熱及び加圧して該トナー像を該用紙に定着させる定着部と、
    用紙排出口から排出される前記定着が完了した用紙が積載される排出トレイと、
    前記定着部から前記用紙排出口まで用紙を搬送する搬送路と、
    冷却風を送風する冷却ファンと、
    前記冷却ファンからの前記冷却風を前記搬送路に案内する空気流路とを備え、
    前記排出トレイは、当該排出トレイに積載された用紙を押し上げると共に、用紙排出方向に直交する幅方向における用紙両端を当該用紙の自重により下げる用紙積載面を有し、
    前記搬送路は、用紙搬送方向において前記定着部の下流側となる位置に、前記冷却ファンから前記空気流路を通って送風される冷却風を、当該搬送路を搬送される用紙に向けて吐出する第1開口部を有し、
    前記空気流路は、前記冷却ファンから送風される冷却風の一部を前記排出トレイに案内する支流路を有し、
    前記用紙積載面における前記用紙排出口側の端部から前記用紙排出口に向けて立設された立設面において、前記冷却ファンから前記支流路を通って送風される冷却風を吐出する第2開口部が設けられた画像形成装置。
  2. 前記用紙積載面は、前記幅方向の中央領域に、当該排出トレイに積載された用紙を押し上げると共に、当該幅方向における用紙両端を当該用紙の自重により下げる、前記用紙排出方向に延びる凸部を有する請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記用紙積載面の前記凸部は、リブ形状とされて2つ以上設けられている請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記用紙積載面の内部は、前記冷却ファンが当該画像形成装置の外部から引き込んだ空気を前記空気流路まで案内するダクトとして形成されている請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の画像形成装置。
  5. 前記立設面において前記第2開口部の下部をなす部分の上端部は、装置内部側となる前記支流路方向に向かう傾斜を有し、前記第2開口部の上部をなす部分の下端部よりも前記支流路側に位置し、
    前記上端部及び下端部は、前記用紙積載面から前記用紙排出口に向かう高さ方向における位置が同一である請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の画像形成装置。
  6. 前記用紙排出口から前記排出トレイに用紙を排出する排出ローラー対を備え、
    前記排出ローラー対は、前記搬送路を搬送中の用紙が前記冷却ファンからの冷却風によって冷却されているとき、前記排出トレイへの該用紙の排出を一時的に停止する又は排出速度を低下させる請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の画像形成装置。
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