JP2019210106A - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】給送手段により押圧された際に潰れるようなシートの給送不良を抑制すること。【解決手段】シート給送装置2は、シートSHを積載する昇降可能な給送トレイ101と、給送トレイ101に積載されているシートSHを給送する給紙ローラ104と、給送トレイ101に積載されているシートSHの最上面を所定の高さにした後に給紙ローラ104によりシートSHの最上面を押圧した際の最上面の高さの変化に応じて、給紙ローラ104によるシートSHの給送の仕方を変更する制御部502と、を有する。【選択図】図6

Description

本発明は、記録紙等のシートが積載された給送トレイやカセットからシートを給送するシート給送装置及び画像形成装置に関する。
従来、プリンタ、複写機又はファクシミリ等の画像形成装置は、画像情報に基づいて記録媒体としての記録紙等のシートに画像を形成する記録装置を備えている。また、従来、カセットや給送トレイに積載されたシートを取り出して、記録装置に給送するシート給送装置が知られている。
このようなシート給送装置は、束状のシートからシートを1枚ずつ分離する分離手段を備えており、分離手段により分離したシートを記録装置に給送する。このような分離手段は、シートの搬送路に設けられた傾斜ガイド部材と、給送トレイに積載された最上位のシートを傾斜ガイド部材に押し当てるように給紙する給紙ローラと、により構成されている。そして、給紙ローラにより給紙されたシートは、分離手段よりもシートの搬送方向の下流側に配置されている搬送ローラにより搬送される。
また、シートを積載する昇降可能な給送トレイは、最上位のシートの位置を一定にして、分離手段により分離するシートの搬送方向の先端が分離手段に確実に当接するようにする必要がある。従来のシート給送装置は、給送トレイの最上位のシートの高さを検出する検出手段を有し、シートが給送されて最上位のシートの高さが下がったことを検出手段により検出して、最上位のシートが再び給送に適正な位置になるように給送トレイを上昇させる。
ここで、給送されるシートが封筒又は両面印刷するシート等である場合において、給送トレイに積載される封筒又は裏面印刷するためのシート等は、封筒の内部又はシート等の間に空気が入るため、給紙ローラが当接した際に押し潰される。これにより、給送トレイに積載される最上位の封筒又はシート等の位置は、下がってしまうために適切な高さになり難い。
これに対して、特許文献1は、積載台に積載された最上位のシートを押えてシートの膨らみを押えることにより、給送回転体により給送される最上位のシートの位置を一定に保つシート搬送装置を開示している。
また、特許文献2は、シート高さ検出手段により検出した給送トレイに積載されるシートの高さに基づいて給送トレイを上昇させることにより、給送トレイと最上位シートとの位置関係を一定に維持するように制御する給紙装置を開示している。
特開2002−249234号公報 特開2015−199556号公報
しかしながら、特許文献1においては、シートの間の空気を抜くためにシートの表面を別部品で押さえつけるため、シートの記録面に傷を付けてしまう可能性や剛性の高いシートを給送する際にシートの搬送の妨げになることがあるという課題を有する。また、特許文献2においては、給送のために給紙ローラによりシートを押圧した際にシートが押し下げられる場合には、シートに対する給紙ローラによる摩擦力を十分に得ることができず、給送不良を生じるという課題を有する。
本発明の目的は、給送手段により押圧された際に潰れるようなシートの給送不良を抑制することができるシート給送装置及び画像形成装置を提供することである。
本発明のシート給送装置は、シートを積載する昇降可能な給送トレイと、前記給送トレイに積載されているシートの最上面に当接してシートを給送する給送手段と、前記給送手段により前記最上面を押圧した際の前記最上面の高さの変化に応じて、前記給送手段によるシートの給送の仕方を変更する制御手段と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、給送手段により押圧された際に潰れるようなシートの給送不良を抑制することができる。
本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係るシート給送装置及び搬送部を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係るシート給送装置の斜視図である。 本発明の実施の形態に係るシート給送装置の一部の斜視図である。 本発明の実施の形態に係るトレイ初期化処理のフロー図である。 本発明の実施の形態に係るトレイ初期化処理におけるピックアップローラと給送トレイに積載されるシートとの位置関係を示す図である。 本発明の実施の形態に係る紙面検出追従モードでのシート給送処理のフロー図である。 本発明の実施の形態に係る紙面検出非追従モードでのシート給送処理のフロー図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
<画像形成装置の構成>
本発明の実施の形態に係る画像形成装置1の構成について、図1を参照しながら、詳細に説明する。
画像形成装置1は、シート給送装置2と、画像形成部3と、を有している。
シート給送装置2は、シートを積載し、積載したシートを画像形成部3に給送する。
画像形成手段としての画像形成部3は、シート給送装置2から給送されたシートを後述の搬送部4により搬送すると共に、搬送するシートに画像を形成する。具体的には、画像形成部3は、図示しない画像読取部から出力される画像情報に基づいてトナー像を生成し、搬送するシートに生成したトナー像を転写すると共にシートを加熱及び加圧してシートにトナー像を定着させることにより、シートに画像を形成する。
<シート給送装置の構成>
本発明の実施の形態に係るシート給送装置2の構成について、図1から図4を参照しながら、詳細に説明する。
シート給送装置2は、給送トレイ101と、分離給送部102と、紙面検出レバー103と、給紙ローラ104と、分離部105と、シート検出部106と、トレイモータ201と、駆動伝達部202と、を有している。また、シート給送装置2は、ラック203と、紙面検出部206と、ロータリーエンコーダー207と、エンコーダー検出部208と、トレイ昇降部209と、制御部502と、給紙ローラ制御部503と、を有している。
給送トレイ101は、シートSHを積載すると共に昇降可能である。
分離給送部102は、分離ローラ102aと、分離ローラ102aと摩擦係合してシートSHの重送を防止する分離パッド102bと、を備えている。分離給送部102は、給送トレイ101よりもシートSHの給送方向(以下、単に「給送方向」と記載する)の下流側に設けられている。分離給送部102は、給紙ローラ104により給送されるシートSHを分離ローラ102a及び分離パッド102bにより一枚ずつ分離して画像形成部3の搬送部4に給送する。
紙面検出レバー103は、給送トレイ101の上方に設けられていると共に、トレイ昇降部209により昇降する給送トレイ101に積載されるシートSHによって押し上げられる。
給送手段としての給紙ローラ104は、給送トレイ101の上方に設けられている。給紙ローラ104は、給紙ローラ制御部503が動作することにより駆動し、給送トレイ101に積載されるシートSHのうちの最上位のシートSHに当接して、最上位のシートSHを分離給送部102に給送する。
分離部105は、給紙ローラ104により給送されるシートSHの先端を分離給送部102に向けて案内する傾斜面105aと、傾斜面105aに設けられた摩擦部材105bと、備えている。分離部105は、分離給送部102の分離ローラ102aと分離パッド102bとの間に設けられ、給紙ローラ104により給送されるシートSHの先端を捌く。
シート検出部106は、分離給送部102の給送方向の下流側に設けられ、給送トレイ101から分離給送部102に給送されるシートSHを検出して、検出結果を制御部502に出力する。
検出手段としての紙面検出部206は、給送トレイ101に積載される最上位のシートSHに当接する紙面検出レバー103の位置を検出することにより、給送トレイ101に積載されるシートSHの最上面の位置を検出する。紙面検出部206は、検出した最上面の位置の検出結果を制御部502に出力する。
ロータリーエンコーダー207は、トレイ昇降部209の駆動伝達部202に連結しており、駆動伝達部202からの駆動力を受けて回転する。
エンコーダー検出部208は、ロータリーエンコーダー207の回転量を検出し、検出結果を制御部502に出力する。
トレイ昇降部209は、ラック203の近傍に設けられたトレイ上限位置検出部204とトレイ下限位置検出部205との間において、給送トレイ101を昇降させると共に給送トレイ101を所定の位置に停止させる。具体的には、トレイ昇降部209は、トレイモータ201と、駆動伝達部202と、ラック203と、を備えている。
トレイモータ201は、制御部502の制御により動作して駆動伝達部202を駆動させる。トレイモータ201は、回転方向に応じて、駆動伝達部202を介して給送トレイ101を上昇又は下降させる。
駆動伝達部202は、トレイモータ201により駆動して、その際の駆動力をロータリーエンコーダー207に伝達する。
ラック203は、給送トレイ101と駆動伝達部202とを連結している。
制御手段としての制御部502は、図示しないメモリに格納されている制御プログラムを実行することにより、画像形成装置1の全体の動作を制御する。制御部502は、紙面検出部206から入力される検出結果に基づいて、シート給送装置2によりシートSHを給送するための後述のトレイ初期化処理又はシート給送処理等を実行する。
制御部502は、ホストPC501から入力される画像データの画像をシートSHに形成する画像形成処理を実行する。具体的には、制御部502は、シート検出部106から入力される検出結果に基づいて、シートSHの通過時間、先行するシートSHと後続のシートSHとのシート間隔等を求める。制御部502は、エンコーダー検出部208から入力される検出結果と、求めたシートSHの通過時間及びシート間隔等と、に基づいて、画像形成部3においてシートSHに画像を形成する画像形成処理を実行する。
給紙ローラ制御部503は、制御部502の制御により動作して給紙ローラ104を駆動させる。
<シート給送装置の全体の動作>
本発明の実施の形態に係るシート給送装置2の全体の動作について説明する。
上記の構成を有するシート給送装置2の制御部502は、ホストPC501より給送命令を受信した際に、給送トレイ101に積載されているシートSHを給送するために、後述のトレイ初期化処理を実行する。
制御部502は、トレイ初期化処理において給紙ローラ制御部503を動作させて、給紙ローラ104を給送位置に移動させる。また、制御部502は、給紙ローラ104により給送トレイ101に積載されたシートSHを上方から押圧し、押圧した際のシートSHの最上面の高さの変化に応じてシートSHの給送の仕方を変更して、後述のシート給送処理の実行を開始する。
制御部502は、シート給送処理において、給送トレイ101に積載されたシートSHのうちの最上位のシートSHに給紙ローラ104を当接させ、給紙ローラ104により最上位のシートSHを分離ローラ102aに向けて給送する。この際に、最上位のシートSHは、分離部105の傾斜面105aに沿って迫り上がり方向に給送され、最上位のシートSHの先端とその下層のシートSHの先端とが傾斜面105aによって捌かれて分離される。
シート給送装置2は、このような分離部105の作用により、分離ローラ102aと分離パッド102bとの間に送られたシートの重送(ダブルフィード)を低減する。
制御部502は、シート検出部106から入力される検出結果に基づいて、給送トレイ101から分離給送部102にシートSHが給送されたと判定した際に、給紙ローラ制御部503を動作させて、給紙ローラ104を退避位置に移動させる。この退避位置は、分離給送部102によるシートSHの給送に影響のない位置である。
<トレイ初期化処理>
本発明の実施の形態に係るトレイ初期化処理について、図5及び図6を参照しながら、詳細に説明する。
図6において、図6(a)は給送トレイ101に弾性の無い通常のシートSHが積載された状態を示しており、図6(b)は給送トレイ101に弾性の有るシートSHが積載された状態を示している。ここで、弾性の有るシートSHは、シート間に空気層を有するために押圧された際に潰れる封筒又は裏面印刷するためのシート等である。
なお、図6(a)において破線で示す給紙ローラ104は、給送トレイ101に積載されているシートSHを押圧した状態を示している。また、図6(b)において破線で示すシートSHは、給紙ローラ104によって押圧される前の最上位のシートSHを示している。更に、図6(b)において破線で示す給紙ローラ104は、給送トレイ101に積載されているシートSHを押圧する前の状態を示している。
図5に示すトレイ初期化処理は、シート給送装置2に対して電力が供給されると共に、制御部502がホストPC501より給送命令を受信することにより開始される。
まず、制御部502は、トレイモータ201を駆動させて、シートSHが積載された給送トレイ101を所定の高さまで上昇させる(S1)。
次に、制御部502は、紙面検出部206から入力される検出結果に基づいて、紙面検出レバー103がシートSHによって押し上げられたことにより、給送トレイ101に積載されたシートSHの最上面を検出したか否かを判定する(S2)。
制御部502は、最上面を検出しない場合に(S2:No)、ステップS2の処理を繰り返す。
一方、制御部502は、最上面を検出した場合に(S2:Yes)、トレイモータ201を停止させる(S3)。
次に、制御部502は、給紙ローラ制御部503を動作させて給紙ローラ104を駆動させることにより、給送トレイ101に積載されている所定の高さのシートSHの最上面に当接する給送位置に給紙ローラ104を移動させる(S4)。そして、制御部502は、給紙ローラ制御部503を動作させて給紙ローラ104を更に駆動させて、給紙ローラ104により給送トレイ101に積載されたシートSHを上方から押圧させる。
次に、制御部502は、紙面検出部206から入力される検出結果に基づいて、紙面検出レバー103がシートSHによって押し上げられた状態を維持して給送トレイ101に積載されているシートSHの最上面を検出しているか否かを判定する(S5)。
制御部502は、最上面を検出した場合に(S5:Yes)、紙面検出レバー103に変化無しと判断し、通常のシートSHと判断する。この場合には、図6(a)に示すように、給紙ローラ104により給送トレイ101に積載されているシートSHの最上面が押圧された際に、給送トレイ101に積載されているシートSHの最上面の高さは変化しない。
従って、給紙ローラ104によってシートSHを押圧した際の紙面検出レバー103の状態は、紙面検出レバー103がシートSHによって押し上げられているため、給紙ローラ104によってシートSHを押圧する前の状態から変化しない。また、この場合の紙面検出部206から制御部502に入力される検出結果は、紙面検出レバー103のシートSHによって押し上げられた状態が維持されることにより、シートSHの最上面を検出した検出結果となる。
次に、制御部502は、給紙ローラ制御部503を動作させて給紙ローラ104を駆動させることにより、給紙ローラ104を待機位置に移動させる(S6)。
次に、制御部502は、給紙モードとして紙面検出追従モードを設定して図示しないメモリに記憶し(S7)、その後にトレイ初期化処理を終了する。
一方、制御部502は、最上面を検出しない場合に(S5:No)、紙面検出レバー103に変化有りと判断し、弾性有りのシートSHと判断する。この場合には、図6(b)に示すように、給紙ローラ104により給送トレイ101に積載されているシートSHの最上面が押圧された際に、シートSHの間の空気層が押し潰されて、給送トレイ101に積載されているシートSHの最上面の高さが変化する。
従って、給紙ローラ104によってシートSHを押圧した際の紙面検出レバー103の状態は、紙面検出レバー103がシートSHによって押し上げられなくなるため、給紙ローラ104によってシートSHを押圧する前の状態に比べて変化する。また、この場合の紙面検出部206から制御部502に入力される検出結果は、紙面検出レバー103のシートSHによって押し上げられた状態が解消されることにより、シートSHの最上面を検出しない検出結果となる。
次に、制御部502は、給紙動作時において分離部105に対して適正な位置にシートSHを位置させたいため、トレイモータ201を再び駆動させて、シートSHが積載された給送トレイ101を上昇させる(S8)。
次に、制御部502は、紙面検出部206から入力される検出結果に基づいて、紙面検出レバー103がシートSHによって押し上げられたことにより給送トレイ101に積載されるシートSHの最上面を検出したか否かを判定する(S9)。
制御部502は、最上面を検出しない場合に(S9:No)、ステップS9の処理を繰り返す。
一方、制御部502は、最上面を検出した場合に(S9:Yes)、トレイモータ201を停止させる(S10)。
次に、制御部502は、給紙ローラ制御部503を動作させて給紙ローラ104を駆動させることにより、給紙ローラ104を待機位置に移動させる(S6)。
次に、制御部502は、給紙モードとして紙面検出非追従モードを設定して図示しないメモリに記憶し(S7)、その後にトレイ初期化処理を終了する。
このように、制御部502は、給送トレイ101に積載されているシートSHを給紙ローラ104により押圧した際に、紙面検出レバー103に変化があったか否かを判断する。そして、制御部502は、この判断結果より通常のシートSHであるのか又は弾性有りのシートSHであるのかを判定する。
制御部502は、上記のトレイ初期化処理終了後に、トレイモータ201を動作させることにより、ロータリーエンコーダー207が原点位置となるようロータリーエンコーダー207を駆動させてロータリーエンコーダー207の初期化を実施する。これにより、制御部502は、エンコーダー検出部208から入力される検出結果に基づいて、給送トレイ101を移動又は停止させる制御を行うことが可能となる。なお、制御部502がトレイ初期化処理を実行する毎にステップS1からステップS3までの処理を実行することにより、ロータリーエンコーダー207を不要にすることができる。
<シート給送処理>
本発明の実施の形態に係るシート給送処理について、図7及び図8を参照しながら、詳細に説明する。
図7及び図8に示すシート給送処理は、上記のトレイ初期化処理を終了したタイミングで開始される。制御部502は、シート給送処理を開始する前に、図示しないメモリに紙面検出追従モード及び紙面検出非追従モードの何れのモードが格納されているかを判定し、その判定結果に応じて以下のシート給送処理を実行する。
最初に、上記のトレイ初期化処理において紙面検出追従モードが設定された場合のシート給送処理について、図7を用いて説明する。図7に示すシート給送処理は、弾性の無い通常のシートSHを給送する毎に繰り返し実行され、設定された紙面検出追従モードに従った給送の仕方でシートSHを給送するための処理である。
まず、制御部502は、給紙ローラ制御部503を動作させることにより、給紙ローラ104を給送位置に移動させる(S21)。
次に、制御部502は、紙面検出部206から入力される検出結果に基づいて、紙面検出レバー103がシートSHによって押し上げられて給送トレイ101に積載されたシートSHの最上面を検出したか否かを判定する(S22)。
制御部502は、最上面を検出しない場合に(S22:No)、トレイモータ201を駆動させて、シートSHが積載された給送トレイ101を上昇させ(S23)、その後にステップS22の処理に戻る。
このように、制御部502は、給送トレイ101に積載されているシートSHの最上面を検出できなくなった際に、紙面検出部206で最上面が検出される検出結果を得られるまで、直ちにトレイ昇降部209により給送トレイ101を上昇させる。これにより、給送トレイ101に積載されるシートSHの最上面は、分離部105に対して一定の高さになるように制御される。
一方、制御部502は、最上面を検出した場合に(S22:Yes)、トレイモータ201を駆動させている場合にはトレイモータ201を停止させる(S24)。
次に、制御部502は、給紙ローラ制御部503を動作させて給紙ローラ104によりシートSHを給紙させると共に、シート検出部106から入力される検出結果に基づいて、シート検出部106によりシートSHを検出したか否かを判定する(S25)。
制御部502は、シート検出部106によりシートSHを検出しない場合に(S25:No)、ステップS22の処理に戻る。
一方、制御部502は、シート検出部106によりシートSHを検出した場合に(S25:Yes)、給紙ローラ制御部503を動作させることにより、分離給送部102による搬送に影響のない退避位置に給紙ローラ104を移動させる。そして、制御部502は、給紙ローラ制御部503の動作を停止させることにより、給紙ローラ104の動作を停止させ(S26)、その後にシート給送処理を終了する。
続いて、上記のトレイ初期化処理において紙面検出非追従モードが設定された場合のシート給送処理について、図8を用いて説明する。図8に示すシート給送処理は、弾性の有る封筒等のシートSHを給送する毎に繰り返し実行され、設定された紙面検出非追従モードに従った給送の仕方でシートSHを給送するための処理である。
まず、制御部502は、給紙ローラ制御部503を動作させることにより、給紙ローラ104を給送位置に移動させて給紙ローラ104によりシートSHを給送させる(S31)。
次に、制御部502は、シート検出部106から入力される検出結果に基づいて、シート検出部106によりシートSHを検出したか否かを判定する(S32)。
制御部502は、シートSHを検出しない場合に(S32:No)、ステップS32の処理を繰り返す。
一方、制御部502は、シートSHを検出した場合に(S32:Yes)、給紙ローラ制御部503を動作させることにより、分離給送部102による搬送に影響のない退避位置に給紙ローラ104を移動させる。そして、制御部502は、給紙ローラ制御部503の動作を停止させることにより、給紙ローラ104の動作を停止させる(S33)。
次に、制御部502は、トレイモータ201を駆動させてシートSHが積載された給送トレイ101を上昇させ(S34)、所定時間経過した際にトレイモータ201を停止させて(S35)、その後にシート給送処理を終了する。ここで、給送トレイ101を上昇させる所定時間は、シートの厚さ等のシートの種類に応じた所定の上昇量だけ給送トレイ101を上昇させるために必要な時間である。
これにより、給送トレイ101に弾性の有るシートSHが積載されている場合であっても、シートSHの最上位の位置が分離部105に対して適正な位置になるように制御することができる。
このように、本実施の形態では、給送トレイ101に積載されているシートSHの最上面を所定の高さにした後に給紙ローラ104によりシートSHの最上面を押圧した際の最上面の高さの変化に応じて、シートSHの給送の仕方を変更する。これにより、給紙ローラ104によって押圧された際に潰れるようなシートの給送不良を抑制することができる。
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることは言うまでもない。
具体的には、上記実施の形態において、弾性の有るシートSHとして封筒又は裏面印刷するためのシートを例示したが、封筒又は裏面印刷するためのシート以外の弾性の有るシートSHを給送する際にも適用することができる。
また、上記実施の形態において、紙面検出非追従モードが設定された場合に、シートの種類に応じた上昇量で給送トレイ101を上昇させたが、シートの種類に関わらず一定の上昇量で給送トレイ101を上昇させてもよい。
1 画像形成装置
2 シート給送装置
3 画像形成部
4 搬送部
101 給送トレイ
102 分離給送部
102a 分離ローラ
102b 分離パッド
103 紙面検出レバー
104 給紙ローラ
105 分離部
106 シート検出部
201 トレイモータ
202 駆動伝達部
203 ラック
204 トレイ上限位置検出部
205 トレイ下限位置検出部
206 紙面検出部
207 ロータリーエンコーダー
208 エンコーダー検出部
209 トレイ昇降部
502 制御部
503 給紙ローラ制御部

Claims (5)

  1. シートを積載する昇降可能な給送トレイと、
    前記給送トレイに積載されているシートを給送する給送手段と、
    前記給送トレイに積載されているシートの最上面を所定の高さにした後に前記給送手段により前記最上面を押圧した際の前記最上面の高さの変化に応じて、前記給送手段によるシートの給送の仕方を変更する制御手段と、
    を有することを特徴とするシート給送装置。
  2. 前記制御手段は、
    前記給送手段により前記最上面を押圧した際に前記最上面の高さが変化した場合に、シートを給送する毎に前記給送トレイを所定の上昇量だけ上昇させる前記給送の仕方で前記給送手段にシートを給送させる、
    ことを特徴とする請求項1記載のシート給送装置。
  3. 前記制御手段は、
    前記給送手段により給送するシートの種類に応じて前記所定の上昇量を異ならせる、
    ことを特徴とする請求項2記載のシート給送装置。
  4. 前記最上面の高さを検出する検出手段を有し、
    前記制御手段は、
    前記給送手段により前記最上面を押圧した際に前記最上面の高さが変化しない場合に、シートを給送する毎に前記検出手段の検出結果に基づいて前記給送トレイを上昇させる前記給送の仕方で前記給送手段にシートを給送させる、
    ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のシート給送装置。
  5. 請求項1から請求項4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り給送されるシートに画像を形成する画像形成手段と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。
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