JP3249679B2 - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

シート給送装置及び画像形成装置

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JP3249679B2
JP3249679B2 JP09192094A JP9192094A JP3249679B2 JP 3249679 B2 JP3249679 B2 JP 3249679B2 JP 09192094 A JP09192094 A JP 09192094A JP 9192094 A JP9192094 A JP 9192094A JP 3249679 B2 JP3249679 B2 JP 3249679B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複写機,レーザービー
ムプリンタ,ファクシミリ等の画像形成装置に装備され
る積載したシートを給送するためのシート給送装置に係
り、詳しくはシート給送装置本体内に積載されたシート
を給送可能な給送位置へ移動可能なシート積載手段を備
えたシート給送装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、複写機,レーザービームプリンタ
等の画像形成装置に積載したシートを給送するためのシ
ート給送装置が装備されている。このシート給送装置の
中で、装置内に積載されたシートを給送可能な給送位置
へ移動可能なシート積載板を備えたシート給送装置が用
いられている。上記シート給送装置においては、給紙命
令に基づいてピックアップローラ等の給送手段により行
なう給送動作(以下『ピックアップ動作』という)と、
シート積載板に積載されたシートの最上面の位置変化を
検知する紙面センサーにより検知された検知信号に基づ
く移動動作(以下『リフトアップ動作』という)を独立
して行なっていた。
【0003】図10は従来のピックアップ動作時及びリフ
トアップ動作時の駆動源に対する負荷トルクを示す。ま
た図11は給紙命令、ピックアップ動作信号、紙面センサ
ー出力信号、及びリフトアップ動作信号のタイミングチ
ャートを示す。
【0004】図11において、給紙命令に基づいてピック
アップ動作信号が出力され、リフトアップ動作にかかわ
らず給紙クラッチが入り、ピックアップローラ等の給送
手段を駆動してピックアップ動作を行なう。またシート
積載板上に積載されたシートの最上面の位置を検知する
紙面センサーの出力信号状態により、ピックアップ動作
にかかわらずリフトアップクラッチが入り、シート積載
板のリフトアップ動作が行なわれている。上記ピックア
ップ動作及びリフトアップ動作は独立に行なわれるの
で、これらの動作は別個に行なわれる場合もあれば、同
時に行なわれる場合もある。
【0005】この時駆動源に作用する負荷トルクの変化
を例示すると、図10に示すように、時間a0〜c0にお
いては、リフトアップ動作における負荷トルクT(B)
のみが加わる。時間c0〜d0においてはリフトアップ
動作及びピックアップ動作の負荷トルクT(A+B)が
加わる。また時間d0〜b0においてはリフトアップ動
作における負荷トルクT(B)のみが加わる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のシート給送装置においては、ピックアップ動作及び
リフトアップ動作が同時に行なわれる場合があり、以下
に述べる課題があった。即ち(1)図10に示すように駆
動源の負荷トルクが時間c0〜d0において一時的に大
きくなり、出力の大きなモータを必要とし、コストが上
昇し、装置が大型化する。(2)同一動作(1サイク
ル)中である時間a0〜b0間に負荷トルクが変動し、
給送動作が不安定になる。
【0007】本発明の目的は、上記従来技術の課題を解
決し、駆動手段の効率的かつ安定した駆動を実現し、低
コスト化、装置の小型化に寄与するシート給送装置を提
供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記従来技術の課題を解
決し、以下に述べる実施例に適用される代表的な手段
は、シート給送装置本体内に積載されたシートを給送可
能な給送位置へ移動可能なシート積載手段と、前記シー
ト積載手段を移動させるための移動手段と、前記シート
積載手段に積載されたシートを給送するための給送手段
と、前記移動手段及び給送手段を駆動するための駆動手
段と、前記駆動手段より前記移動手段及び給送手段への
駆動伝達を行なう駆動伝達手段と、 前記シート積載手
段に積載されたシートの最上面の位置を検知するための
検知手段と、給紙命令及び前記検知手段の検知信号に応
じて前記駆動手段の駆動及び駆動伝達を制御する制御手
段と、を備え、前記制御手段は、前記給送手段の給送動
作中に前記検知手段の出力が切り替わった場合に、前記
制御手段により前記移動手段の移動動作を保留し、前記
給送手段の給送動作が終了した後に前記移動手段の移動
動作を行なわせ、前記移動手段の移動動作中に給紙命令
が入力された場合に、前記制御手段により前記給送手段
の給送動作を保留し、前記移動手段の移動動作が終了し
た後に前記給送手段の給送動作を行なわせるように制御
することを特徴とする。
【0009】
【作用】前記手段によれば、制御手段は、移動手段の移
動動作及び給送手段の給送動作を同時に行なわないよう
に駆動手段の駆動及び駆動伝達を制御することにより、
前記駆動手段の効率的かつ安定した駆動が可能になる。
【0010】
【実施例】
【0011】〔第1実施例〕
【0012】以下、前記手段を適用した本発明に係るシ
ート給送装置の一実施例について図面を参照して説明す
る。尚、本実施例は上記シート給送装置を装備した画像
形成装置としてレーザービームプリンターを用いて説明
する。図1はシート給送装置の駆動制御を示すタイミン
グチャート、図2は上記タイミングで駆動した際に駆動
源に加わる負荷トルク線図、図3はレーザービームプリ
ンターの概略構成を示す断面説明図、図4は給紙デッキ
の構成を示す断面説明図、図5は駆動伝達機構を示す説
明図、図6は制御系を示すブロック図である。
【0013】先ず図3を参照してレーザービームプリン
ターの概略構成について説明する。1はレーザービーム
プリンターにオプションとして連結されるシート給送装
置としての給紙デッキであり、2000枚のシートPを
積載可能である。上記給紙デッキ1の装置フレーム2内
にはシート収納部3が形成されている。上記シート収納
部3に収容された収納容器3aは、上記装置フレーム2
に設けられているレール4a,4bとシート収納部3に
設けられているコロ5a,5bによって図3の手前側に
引き出し可能に構成されており、シートPを補給可能な
解放位置と、積載されたシートPを給送可能な装着位置
とに移動可能に構成されている。よって、シートPの補
給やジャム処理のときには、上記収納容器3aを引き出
して作業を行なう。
【0014】上記収納容器3a内には、シート積載手段
としてのシート積載板6が上下方向に移動可能に設けら
れている。上記シート積載板6は、シートPを積載支持
して、後述する駆動源であるモータ,駆動ギヤ、センサ
等により積載されたシートP上面が所定の高さになるよ
うに昇降するように構成されている。
【0015】また上記給紙デッキ1には、上記シート積
載板6に積載されたシートPを最上面側より給送するた
めのピックアップローラ7、該ピックアップローラ7に
より送り出されたシートPの重送を防止するためのフィ
ードローラ8及びリタードローラ9よりなる分離手段が
設けられている。上記ピックアップローラ7,フィード
ローラ8及びリタードローラ9は、装置本体側からの給
紙命令により駆動され、上記フィードローラ8及びリタ
ードローラ9により1枚ずつ分離給送されたシートP
は、搬送部10によって装置本体側へ搬送される。
【0016】11はプリンター本体であり、装置下部には
正面側から装着されるフロントローディングタイプのシ
ートカセット12が上下2段に装備されている。上記シー
トカセット12に装備されたシートPはピックアップロー
ラ13により送り出され、次いでフィードローラ14及びリ
タードローラ15からなる分離給送手段により1枚ずつ分
離給送される。前記給紙デッキ1若しくはシートカセッ
ト12より分離給送されたシートPは画像形成手段として
の画像形成部16により所定の画像が形成される。
【0017】上記画像形成部16は、プリンター本体11か
ら着脱自在なプロセスカートリッジ17を装備しており、
該プロセスカートリッジ17には像担持体である電子写真
感光ドラム18、及びその周囲に該感光ドラム18の表面を
帯電させるための帯電ローラ等の帯電手段19、該感光ド
ラム18上にトナーを供給して現像するための現像ローラ
等の現像手段20、画像転写後の残留トナーを除去するク
リーニング手段21等のプロセス手段が一体的に装備され
ている。上記感光ドラム18には、転写ローラ22が押圧し
ており、帯電したトナー像と逆極性の電圧を印加してシ
ートPにトナー像を転写させる。
【0018】上記感光ドラム18は、ホストコンピュータ
Hからの画像情報に基づきレーザー露光装置23によりレ
ーザー光を照射して母線方向に走査させることにより潜
像が形成される。該潜像は現像手段20により現像され、
前記給紙デッキ1若しくはシートカセット12より送り出
されたシートPは、レジストローラ対24によって、所定
のタイミングで感光ドラム18及び転写ローラ22間に送り
こまれ、シートPにトナー像を転写される。
【0019】画像転写後のシートPは、定着装置25に搬
送され、熱及び圧力が印加されて転写画像の定着が行な
われ、反転搬送されて排出ローラ対26により、フェース
ダウン(画像面を下側にして)でプリンター本体11の上
面に設けられた排出部27に排出、積載される。
【0020】次に前記給紙デッキ1の構成について図4
を参照して説明する。本実施例に用いる給紙デッキ1は
A4横、A3縦、LTR(レター)横、LDR(レジャ
ー)縦、B4縦、LGR(リーガル)縦の6種類のシー
トサイズに対応した2000枚積載可能な給紙デッキで
ある。図4において、給紙デッキ1には、シートPを収
納するシート収納部3、シートPを送り出す給送手段と
しての給紙部28、前記シート収納部3の収納容器3a内
に設けられたシート積載板6を給送位置までリフトアッ
プするための移動手段としてのリフトアップ部29、上記
シート積載板6に積載された最上面のシート位置を検知
するための検知手段としての紙面センサー30、前記給紙
部28及びリフトアップ部29を駆動するための駆動手段と
してのモータ部31、該モータ部31の駆動を制御するため
の制御手段としてのコントローラ32などが夫々装備され
ている。
【0021】上記シート収納部3に設けられた収納容器
3a内にはシート積載板6が装備されており、シートP
を積載収納可能に構成されている。このシート積載板6
には、リフトアップ用のリフタワイヤ33a,33bが夫々
接続されている。また上記給紙部28設けられたピックア
ップローラ7は、フィードローラ8を保持するフィード
ローラアーム34に揺動可能に保持されている。
【0022】次に前記給紙部28及びリフトアップ部29に
対する駆動伝達手段としての駆動伝達機構について図5
を参照して説明する。先ず給紙部28に対する駆動伝達機
構の構成について説明する。図5において、35は給紙部
ベース部材であり、フィードローラ軸8aはこの給紙部
ベース部材35に固定されている。また前記フィードロー
ラアーム34は、上記フィードローラ軸8aに揺動可能に
取り付けられている。上記ピックアップローラ7は上記
フィードローラアーム34の一端に回動可能に保持されて
フィードローラ軸8aを中心に上下方向に揺動する。36
はピックアップ押圧バネであり、上記給紙ベース部材35
とフィードローラアーム34に両端を固定されている。
【0023】37はピックアップカムであり、上記フィー
ドローラアーム34の他端に当接してこれを回動させる。
38はピックアップクラッチであり、後述する駆動源から
の駆動を選択的に伝達する。上記ピックアップクラッチ
38は径の異なるクラッチギヤ38a,38bを備えている。
上記クラッチギヤ38aは上記ピックアップカム37に設け
られたカムギヤ37aに噛み合っている。39a,39b,39
cは給紙ギヤであり、図示しない給紙モータより給紙ギ
ヤ39a,39bよりフィードローラギヤ40を介して給紙ギ
ヤ39cに至るギヤ列を経て、ピックアップローラ7へ駆
動を伝達する。
【0024】次に上記リフトアップ部29に対する駆動伝
達機構の構成について説明する。図5において、41はリ
フタワイヤ軸であり、前記リフトアップ用のリフタワイ
ヤ33a,33bの一端が巻き回されている。上記リフタワ
イヤ33a,33bの他端は前記シート積載板6に連結され
ている(図4参照)。上記リフタワイヤ軸41にはリフタ
ギヤ42が取り付けられており、該リフタギヤ42には伝達
ギヤ43が噛み合っている。44はリフトアップクラッチで
あり、後述する駆動源からの駆動を選択的に伝達する。
上記リフトアップクラッチ44は径の異なるクラッチギヤ
44a,44bを備えている。
【0025】次に上記モータ部31の駆動伝達機構の構成
について説明する。図5において、45は駆動モータであ
り、その駆動軸にはモータギヤ46が取り付けられてい
る。このモータギヤ46には伝達ギヤ47が噛み合ってお
り、該伝達ギヤ47には前記クラッチギヤ44b及び伝達ギ
ヤ48が夫々噛み合っている。この伝達ギヤ48は、前記ク
ラッチギヤ38bに噛み合っている。
【0026】次に上記各部の駆動動作について説明す
る。先ず給紙部28において、ピックアップローラ7,フ
ィードローラ8,及びリタードローラ9は、前述したよ
うに、図示しない給紙モータより給紙ギヤ39a,39b,
フィードローラギヤ40,給紙ギヤ39cを介して夫々駆動
を伝達されて回転する。
【0027】上記ピックアップローラ7は、回転中に積
載されたシート面上に降ろされて、シートPのピックア
ップ動作を行なうものである。上記ピックアップローラ
7は、フィードローラ軸8aを中心に揺動するフィード
ローラアーム34の一端に取り付けられており、前記ピッ
クアップカム37の回転により上下方向に揺動する。また
前記ピックアップ押圧バネ36は、ピックアップ動作時に
上記ピックアップローラ7をシート面に押し付けると共
にフィードローラアーム34をピックアップカム37に押し
付けるように付勢している。前記ピックアップクラッチ
38は、前記コントローラ32に接続されており、ピックア
ップ動作時に上記ピックアップカム37がほぼ1回転する
時間だけクラッチギヤ38aからクラッチギヤ38bへ駆動
が伝達される。上記クラッチギヤ38aはカムギヤ37aを
介して上記ピックアップカム37に駆動を伝達し、上記ク
ラッチギヤ38bは駆動モータ45より伝達ギヤ48を介して
駆動が伝達される。
【0028】次にリフトアップ部29において、リフタワ
イヤ33a,33bは夫々シート積載板6に連結されてお
り、、図示していないが反対側にも2本設けられてお
り、合計4本のワイヤでシート積載板6を吊り上げてい
る。前記リフタワイヤ軸41の回転によりリフタワイヤ33
a,33bは巻き上げられて、上記シート積載板6は給送
位置まで上昇する。上記リフタワイヤ軸41は、駆動モー
タ45より、モータギヤ46,伝達ギヤ47,リフトアップク
ラッチ44,伝達ギヤ43,及びリフタギヤ42を介して駆動
が伝達される。上記リフトアップクラッチ44は、前記コ
ントローラ32に接続されており、リフトアップ動作時に
上記シート積載板6が所定のリフトアップ量上昇する時
間だけクラッチギヤ44bからクラッチギヤ44aへ駆動が
伝達される。上記クラッチギヤ44aは伝達ギヤ43へ駆動
を伝達し、上記クラッチギヤ44bは、駆動モータ45より
モータギヤ46及び伝達ギヤ47を介して駆動が伝達され
る。
【0029】以上説明したように、駆動モータ45の回転
は、モータギヤ46,伝達ギヤ47,伝達ギヤ48の順に伝達
され、ピックアップクラッチ38及びリフトアップクラッ
チ44を介してピックアップ動作及びリフトアップ動作が
行なわれる。
【0030】次に前記駆動モータ45の駆動及び駆動伝達
を制御するための制御手段について図6に示すブロック
図を参照して説明する。コントローラ32には、給紙命令
や紙面センサー30からの検知信号が入力される。上記紙
面センサー30は、シート給送動作が進行するにつれてシ
ート積載量の変化に伴うシート面の位置を検知し、検知
信号を出力する。上記コントローラ30は、上記入力信号
に基づく演算を行い、駆動モータ45を駆動させ、ピック
アップクラッチ38若しくはリフトアップクラッチ44に接
続信号を出力させて、ピックアップ動作若しくはリフト
アップ動作を排他的に行い、これらを同時に行なわない
ように動作が制御される。
【0031】以下、上記コントローラ32による出力信号
のタイミングチャート、及びこの時駆動モータ45に加わ
る負荷について図1及び図2を参照して説明する。先ず
図1において、ピックアップ動作中に紙面センサー30の
出力が切り替わった場合に、コントローラ32内部で、ピ
ックアップクラッチ38の動作状態と比較演算することに
よりリフトアップ動作を保留し、上記ピックアップクラ
ッチ38の接続動作が終了した後にリフトアップクラッチ
44に接続信号を出力してリフトアップ動作を行なう。
【0032】同様にリフトアップ動作中に給紙命令が入
力された場合に、コントローラ32内部で、リフトアップ
クラッチ44の動作状態と比較演算することによりピック
アップ動作を保留し、上記リフトアップクラッチ44の接
続動作が終了した後にピックアップクラッチ38に接続信
号を出力してピックアップ動作を行なう。このように、
ピックアップ動作若しくはリフトアップ動作を排他的に
行い、これらを同時に行なわないようにコントローラ32
により動作が制御される。
【0033】この時、駆動モータ45に加わる負荷の変化
を図2に示す。図2示すように、駆動モータ45に加わる
負荷トルクは分散され、極端に負荷トルクが増大するこ
とはない。本実施例では、c1〜d1で示すリフトアッ
プ動作時の負荷トルクT(A)よりピックアップ動作時
の負荷トルクT(B)の方が大きいため、駆動モータ45
としてはa1〜b1及びe1〜f1で示すピックアップ
動作時の負荷トルクに合わせてモータを選択すれば良
い。
【0034】上記構成によれば、ピックアップ動作中に
紙面センサー30の出力が切り替わった場合、及びリフト
アップ動作中に給紙命令が入力された場合でも、ピック
アップ動作とリフトアップ動作が同時に行われることが
なく、駆動モータ45に加わる負荷トルクの変動は少なく
安定した駆動を行なうことができ、負荷トルクの総和に
対して小型のモータで効率的に駆動することができ、低
コスト化及び装置の小型化に寄与できる。
【0035】〔第2実施例〕
【0036】次に前記シート給送装置の他例について図
6を参照して説明する。レーザービームプリンターの概
略構成は前記第1実施例と同様であるので同一部材には
同一番号を付して説明を援用し、以下、特徴点である給
紙デッキの構成、とりわけ駆動伝達機構の構成を中心に
説明する。
【0037】図7は駆動モータ45の駆動及び駆動伝達を
制御するためのブロック図である。本実施例は、図7に
示すように、給紙部28に対する駆動伝達機構に、ピック
アップクラッチ38を用いずにピックアップソレノイド49
を用いた場合を示す。該ピックアップソレノイド49のO
N/OFF動作をきっかけとしてピックアップローラ7
に設けられた欠歯ギヤを利用した1回転制御と組み合わ
せて構成したものである。前記ピックアップクラッチ38
を利用した場合と異なり、上記ピックアップソレノイド
49の駆動は、ピックアップ動作全体に及ぶ継続的な信号
ではないため、上記ソレノイド49動作後ピックアップ動
作時間にほぼ等しい一定時間を保持するピックアップ動
作フラグ50を用意してコントローラ32に該フラグ50の状
態を参照させるように構成されている。尚、上記ピック
アップ動作フラグ50は、コントローラ32の内部に装備し
ていて良い。
【0038】〔第3実施例〕
【0039】次に前記シート給送装置の他例について説
明する。レーザービームプリンターの概略構成は前記第
1実施例と同様であるので同一部材には同一番号を付し
て説明を援用し、以下、特徴点である給紙デッキの構
成、とりわけ駆動伝達機構の構成を中心に説明する。
【0040】前記第1実施例においては、給紙命令後速
やかに給紙をしない場合があり、全体のスループットを
低下させる場合がある。そこで本実施例は、リフトアッ
プ動作の時間は、ピックアップ動作の時間に比べて十分
短くし、リフトアップの要不要の判断をピックアップ動
作後に行い、他の時に紙面センサー30の出力が変化して
も、リフトアップ動作を行なわないようにする。本実施
例によれば、スループットの低下を防止することができ
る。
【0041】
【0042】
【0043】
【0044】
【0045】また前記各実施例は、画像形成装置として
レーザービームプリンタを用いたが、これに限定される
ものではなく、他の装置、例えば複写機,ファクシミリ
等であっても良い。
【0046】
【発明の効果】本発明は前述したように、給送手段の給
送動作中に検知手段の出力が切り替わった場合、及び移
動手段の移動動作中に給紙命令が入力された場合でも、
給送手段の給送動作と移動手段の移動動作が同時に行わ
れることがなく、移動手段の移動動作及び給送手段の給
送動作を同時に行なわないことによって、駆動手段に加
わる負荷トルクの変動は少なく安定した駆動を行なうこ
とができ、負荷トルクの総和に対して小型のモータで効
率的に駆動することができ、低コスト化及び装置の小型
化に寄与できる。
【0047】
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例に係るシート給送装置の駆動制御を
示すタイミングチャートである。
【図2】上記タイミングで駆動した際に駆動源に加わる
負荷トルク線図である。
【図3】レーザービームプリンターの概略構成を示す断
面説明図である。
【図4】給紙デッキの構成を示す断面説明図である。
【図5】駆動伝達機構を示す説明図である。
【図6】制御系を示すブロック図である。
【図7】第2実施例に係る制御系を示すブロック図であ
る。
【図10】従来の駆動源の負荷トルク線図である。
【図11】従来のシート給送装置の駆動制御を示すタイ
ミングチャートである。
【符号の説明】
P…シート 1…給紙デッキ 2…装置フレーム 3…シート収納部 3a…収納容器 4a,4b…レール 5a、5b…コロ 6…シート積載板 7,13…ピックアップローラ 8,14…フィードローラ 8a…フィードローラ軸 9,15…リタードローラ 10…搬送部 11…プリンター本体 12…シートカセット 16…画像形成部 17…プロセスカートリッジ 18…感光ドラム 19…帯電手段 20…現像手段 21…クリーニング手段 22…転写ローラ 23…レーザー露光装置 24…レジストローラ対 25…定着装置 26…排出ローラ対 27…排出部 28…給紙部 29…リフトアップ部 30…紙面センサー 31…モータ部 32…コントローラ 33a,33b…リフタワイヤ 34…フィードローラアーム 35…給紙部ベース部材 36…ピックアップ押圧バネ 37…ピックアップカム 38…ピックアップクラッチ 38a,38b,44a,44b…クラッチギヤ 39a,39b,39c…給紙ギヤ 40…フィードローラギヤ 41…リフタワイヤ軸 42…リフタギヤ 43,47,48…伝達ギヤ 44…リフトアップクラッチ 45…駆動モータ 46…モータギヤ 49…ピックアップソレノイド 50…ピックアップ動作フラグ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シート給送装置本体内に積載されたシー
    トを給送可能な給送位置へ移動可能なシート積載手段
    と、 前記シート積載手段を移動させるための移動手段と、 前記シート積載手段に積載されたシートを給送するため
    の給送手段と、 前記移動手段及び給送手段を駆動するための駆動手段
    と、 前記駆動手段より前記移動手段及び給送手段への駆動伝
    達を行なう駆動伝達手段と、 前記シート積載手段に積載されたシートの最上面の位置
    を検知するための検知手段と、 給紙命令及び前記検知手段の検知信号に応じて前記駆動
    手段の駆動及び駆動伝達を制御する制御手段と、 を備え、 前記制御手段は、 前記給送手段の給送動作中に前記検知手段の出力が切り
    替わった場合に、前記制御手段により前記移動手段の移
    動動作を保留し、前記給送手段の給送動作が終了した後
    に前記移動手段の移動動作を行なわせ、前記移動手段の
    移動動作中に給紙命令が入力された場合に、前記制御手
    段により前記給送手段の給送動作を保留し、前記移動手
    段の移動動作が終了した後に前記給送手段の給送動作を
    行なわせるように制御することを特徴とするシート給送
    装置。
  2. 【請求項2】 前記請求項1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たシートに画像情報に応
    じて像を形成するための画像形成手段と、を備えたこと
    を特徴とする画像形成装置。
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