JP4070617B2 - 給紙機構及びそれを用いる画像形成装置 - Google Patents

給紙機構及びそれを用いる画像形成装置 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置等に用いられる給紙機構及びそれを用いる画像形成装置に関し、さらに詳細には、複数の用紙種類(単票紙、ロール紙)を1つの装置内でスムーズに印字要求に合わせて搬送可能とする給紙機構及びそれを用いる画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、単票紙とロール紙は1つの装置に併設配置されない事が多かった。すなわち、装置全体に占める給紙機構の占有面積が大きくなりすぎ、ユーザに不快感を与える事となり、その併設は敬遠されていた。
【0003】
しかし、近年開発される複合機においては、その処理機能はコピアモード、プリンタモード、FAXモードと多岐に渡り、従来のように装置にユーザが近づいている時のみ印字をするだけではなく、ユーザ不在の時にも印字処理をする必要も生じてきた。特に、FAXモードにおいては、夜間に受信するデータのボリュームは認識する事が出来ず、単票紙のみの装置では用紙切れによるメモリ受信となり、メモリ容量がある時は良いが、容量オーバーの時にはデータの欠落を生じていた。この様な問題を解決する為、図10に示すように、単票紙P1とロール紙P2との給紙機構を併設する画像形成装置の開発が行われている。
【0004】
すなわち、単票紙P1の場合、給紙トレイ101からピックアップした単票紙P1は給紙ローラ102とその外周に配置された従動ローラ105と、搬送ローラ106により印刷部110に送られる。また、ロール紙P2の場合、ロール107から取り出されたロール紙P2は、搬送ローラ106により印刷部110に送られる。印刷された記録用紙は、排出ローラ120を介して排紙トレイ121に排出される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図10に示すように、単にロール紙P2のロール107が給紙ローラ102とは別の位置に配置されると、画像形成装置としてのサイズが大きくなる。また、用紙送りを行う搬送ローラ120までの用紙搬送経路が異なる為、画像形成装置としてのサイズはもとより、用紙搬送に関わる部品が増え、コストアップになりユーザに安価で供給できない。更に単票紙P1とロール紙P2との給紙切換えは当然の事ながら複雑になる問題も生じていた。
【0006】
そこで、本発明は、上記欠点を解消すべく、ロール紙と単票紙の給紙機構を併設しながらも、サイズがコンパクトで複数用紙の搬送経路の安定性を図った給紙機構及びそれを用いる画像形成装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、給紙トレイに単票紙を収納して該給紙トレイから印刷部へ前記単票紙を搬送する機構と、ロール紙を印刷部へ搬送する機構とを併設可能な給紙機構において、前記給紙トレイより単票紙を搬送するための給紙ローラに、前記ロール紙を巻装したロールを用いることを特徴とする。
【0008】
本発明は、前記ロールが、前記単票紙を前記給紙トレイよりピックアップするためのピックアップローラと、前記印刷部へ搬送するために前記印刷部の直前に配置される搬送ローラとの間に配置されることを特徴とする。
【0011】
本発明は、前記給紙ローラの外周に沿って、前記単票紙の搬送のために複数の従動ローラを配置して、該従動ローラと前記ローラの間に前記単票紙の搬送経路を形成することを特徴とする。
【0012】
本発明は、前記従動ローラを介して前記給紙ローラの外周曲面と対峙するように用紙反転ガイドを配置して、該用紙反転ガイドが前記ロール紙交換時、装置内に設けた回転支点で開放可能とすることを特徴とする。
【0013】
本発明は、前記給紙ローラとして用いられるロール紙の端部近傍には、ロール紙の利用状況に応じて変化するロール紙径を検出する複数のセンサーが配置されていることを特徴とする。
【0014】
本発明は、前記検出されたロール紙径が所定量以下となった場合、単票紙が給紙トレイより給紙されるタイミングでは、前記給紙ローラは用紙反転ガイドの前記反転給紙トレイ側に移動し、単票紙を印刷部へ搬送するタイミングでは、用紙反転ガイドの印刷部側に移動することを特徴とする。
【0015】
本発明は、ロール紙に交換並びにロール紙の使用直後は、ロール紙が逆転し、用紙の弛みを取ることを特徴とする。
【0016】
本発明は、前記給紙ロールの後段に、用紙ガイドが付設され、前記用紙ガイドは用紙を接触させながら印刷部へ用紙を導くことを特徴とする。
【0017】
本発明は、ロール紙を用いない時は、前記給紙ローラに交換可能であることを特徴とする。
【0018】
本発明は、前記請求項1〜11のいずれかに記載の給紙機構を用いることを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
本発明の給紙機構(単票紙とロール紙を併設して搬送する機構)を用いる実施の形態としてインクジェットプリンタを例にとり説明するが、本発明はインクジェットプリンタに限定されるものではなく、単票紙とロール紙を併設して、各々を選択し搬送する装置に対応が可能である事は言うまでもない。
【0020】
装置の動作説明として、単票紙及びロール紙を給紙し印字するインクジェットプリンタについて以下に説明する。
図1は、本発明に係る給紙機構を用いるインクジェット印刷装置の基本構成を示す斜視図であり、図2は、このインクジェット印刷装置の構成を示す側面図である。
【0021】
本印刷装置は、シート(記録用紙)上にインクを吐出することで印刷を行う印刷装置である。そして、これらの図に示すように、記録用紙P(単票紙P1)を印刷部30に供給する給紙部10と、記録用紙P(単票紙P1あるいはロール紙P2)を搬送する搬送部20と、搬送された記録用紙Pに印刷を行う印刷部30と、印刷された記録用紙Pを排出する排出部40とから構成されている。
また、装置は図示しない画像形成記録装置(コンピュータ等)から送信される画像データを受信し、上記の部材を制御して印字を行う制御部(図示しない)を備えている。
【0022】
給紙部10は、給紙トレイ(単票紙用)11、ピックアップローラ12、給紙ローラ13を有している。
【0023】
給紙トレイ11は、装置の下側で給紙ローラ13の上流側に設けられており、印刷用の単票紙P1を収容するためのものである。ピックアップローラ12は、制御部から受ける給紙要求に応じて、給紙トレイ11に収容された単票紙P1を一枚一枚ピックアップする。給紙ローラ13は、給紙トレイ11にセットされた用紙を用紙ガイド23に送り込む。本発明においては、給紙ローラ13にロール紙P2のロールとしての機能も持たせている。
【0024】
搬送部20は、用紙反転ガイド21、従動ローラ22、用紙ガイド23、搬送ローラ24を有している。
【0025】
用紙反転ガイド21は、給紙ローラ13から給紙されてきた単票紙P1を上側に表裏を反転させるように導くためのものである。従動ローラ22は給紙ローラ13の外周面との間に搬送路を形成して単票紙P1を用紙ガイド23へ導くためのものである。用紙ガイド24は、給紙ローラ13を搬送されてきた単票紙P1や給紙ローラ13からのロール紙P2を印刷部30に導くためのものである。
【0026】
搬送ローラ24は、用紙ガイド23上を通過した記録用紙P(単票紙P1あるいはロール紙P2)を印字ヘッド31まで搬送するものである。そして、搬送ローラ24は、給紙トレイ11から搬送されてきた単票紙P1、または給紙ロール13から取り出されたロール紙P2の印字領域の先端を、印字ヘッド31における印字位置に配置させ、その状態で一旦停止する。そして、印字走査が開始すると、印字走査の進行状況に応じて、単票紙P1または、ロール紙P2を搬送するように設定されている。
【0027】
印刷部30は、キャリッジ32、シャフト33、プラテン36を有している。
【0028】
印字ヘッド31は、インクカートリッジ34,35から供給されたインクを吐出口から吐出して、記録用紙に画像を形成するものである。
【0029】
シャフト33は、キャリッジ32を、走査方向に沿って移動できるように案内するためのガイドである。ここで、走査方向とは、記録用紙の搬送方向と垂直な方向のことである。
【0030】
キャリッジ32は、印字ヘッド31をシャフト33に沿って移動させるためのものであり、図3に示すように、キャリッジ32には各色のインクカートリッジ34,35が搭載されており、例えばカラーインクカートリッジの場合、図4に示すように3つのカラーインクカートリッジ35および印字ヘッド31を備えている。
【0031】
インクカートリッジ35は、インクを貯留(蓄積)するとともに、印字ヘッド31にインクを供給するものであり、印字ヘッド31の上部に取り付けられている。また、本印刷装置では、黒色インクと互いに色の異なる3色(イエロー,マゼンタ,シアン)のインクを使用するようになっており、各色インクを蓄積するために、黒色インクカートリッジ34を1つと、カラーインクカートリッジ35を3つ備えている。
【0032】
プラテン36は、印刷(インク吐出)の際、記録用紙を載置するための台(印刷台)となるものであり、記録用紙における平坦性の維持、および、吐出口と記録用紙との距離調整を行うためのものである。
【0033】
排出部40は、排出ローラ41、排紙トレイ42を有している。排出ローラ41は、印字ヘッド31で印刷された記録用紙を排紙トレイ42に排出するものであり、排紙トレイは42は排出された記録用紙を収容するためのものである。
【0034】
次に、本印刷装置の印刷動作について説明する。
まず、ユーザが、記録用紙P1を印刷装置の給紙トレイ11上に載置する。そして、本印刷装置がコンピュータ等の印刷要求を受信したとき、給紙ローラ13とが、記録用紙P1を1枚ずつ搬送部20に給紙する。そして、給紙された記録用紙P1は、用紙ガイド23に支えられながら搬送ローラ24によって搬送される。
【0035】
次に、印字ヘッド31が、搬送されてきた記録用紙P1に対してインクを吐出して印刷を行う。この印刷は、印字ヘッド31を備えたキャリッジ32を、シャフト33に沿って走査方向に移動させることで行う。
すなわち、印刷の際、キャリッジ32は、走査方向における一方の端部(シャフトの端部)に設けられたスタート位置に配置される。そして、印刷要求に応じて、他方の端部に設けられた停止位置まで、走査方向に沿って移動されるようになっている。
【0036】
そして、この移動の際、印字ヘッド31が、印刷要求に応じて記録用紙に対してインクを吐出する。これにより、印字ヘッド31によって、1ライン分の画像(ライン画像)を印刷できるようになっている。なお、ライン画像の幅は、インクヘッド31の縦幅(シート搬送方向での幅)に相当する。
【0037】
また、1つのライン画像が印刷された後、搬送ローラ24は、プラテン36上の記録用紙P1,P2を、ライン画像の幅分だけ搬送させる。また、この搬送の間に、インクキャリッジ32は、スタート位置に復帰する。そして、本印刷装置では、このような印刷走査を繰り返し行うことで、印字ヘッド31によって、印刷要求に応じた情報を記録用紙P1,P2に印刷するようになっている。
【0038】
最後に、印刷された紙は、排紙ローラ41を経て排紙トレイ42に排出され、ユーザにドキュメント(印刷物)として提供される。
【0039】
以上が本実施形態のインクジェット印刷装置の基本的構造であるが、次に、具体的な実施形態について説明を行う。なお、次に述べるインクジェット印刷装置については、図1〜図4に記載された内容と共通部分には同一の符号を付す。
【0040】
<第1実施形態>
図5は、インクジェット印刷装置の第1の実施形態を示す構成図である。本実施形態において、給紙ローラ13は、給紙ガイド13aとロール紙P2のロール13bからなる。給紙ガイド13aは、略円筒状の形状をしており、ロール13bを内部に収容する。ロール13bを保持する給紙ガイド13aの外周には単票紙P1の搬送用従動ローラ22が配置され、この従動ローラ22に沿って給紙ガイド13aの外周曲面と対峙する位置に用紙反転ガイド21が配置されている。
【0041】
給紙ガイド13aには複数の開口部が配置されている。この開口部の1つは、ロール紙を交換する為の開口部であり、その位置は装置の手前、奥側に貫通している。他の開口部は、配置されたロール紙P2を給紙ガイド13aから搬送ローラ24に給紙するためのものである。
【0042】
この様に配置される給紙ガイド13aは、単票紙P1の搬送時には、前記従動ローラ22と給紙ガイド13aの外周曲面の間に搬送路を形成し、単票紙P1の搬送をスムーズに行い用紙の斜行、シワ等の発生なく用紙ガイド23に送り込まれる。
また、ロール紙P2の搬送時には、ロール13bを保持する中心軸が装置の駆動源によって回転し、ロール紙P2の端面が前記開口部から用紙ガイド23に送り込まれる。
【0043】
この様に、給紙ローラ13を配置する事によって、単票紙P1とロール紙P2の搬送が選択的に容易に可能となる。
【0044】
<第2の実施形態>
図6は、インクジェット印刷装置の第2の実施形態を示す構成図である。本実施形態のインクジェット印刷装置は、上記図5における給紙ガイドの代わりに、ロール紙自体が給紙ローラを兼用する手法を図示したものである。
ロール紙のロール13bを給紙ローラとして用いる時の問題点は、ロール紙が新品の状態か、使用途中の状態かによって、ロール13bの径が変化する事にある。すなわち、ロール紙13bの装着当初である新品の時には、その径が大きく、単票紙P1のピックアップ、搬送、印刷部への誘導等が正常に出来るが、ロール紙P2が使用されるにつれ、その径は小さくなり、上記いずれの部材に対しても空隙が生じ、単票紙P1をトラブルなしに搬送する事が困難となる。
【0045】
したがって、本実施形態においては、図6に示すような対策を施している。すなわち、ロール13bを保持(回転)するロール紙保持機構が上下に昇降する構成となっている。制御部から単票紙P1の印字要求がなされると、前記ロール紙保持機構は降下し、ピックアップローラ12と所定間隔となる。この状態で単票紙P1は収納される給紙カセット11からピックアップローラ12によって1枚が選択されロール13bの表面に搬送される。搬送される単票紙P1はロール13bの回転とその外周に配置される従動ローラ22の回転によって正規の状態で搬送がなされる。
【0046】
搬送途中に、径の小さいロール13bは、前記ロール紙保持機構により上昇し、用紙反転ガイド21に従動ローラ22を介して上面が接触する事となる。この時、搬送される単票紙P1の先端はロール13bの回転と用紙ガイド23の上面に接触しながら搬送されることにより搬送ローラ24へ導かれ、印刷部30に到達する。
【0047】
なお、上記説明におけるロール紙保持機構の昇降動作には、ソレノイド、ワンウエークラッチ、弾性部材(スプリング)等々を用いる事によって昇降動作が容易に実現できる事は明らかである。
【0048】
<第3の実施形態>
図7は、インクジェット印刷装置の第3の実施形態を示す構成図である。本実施形態のインクジェット印刷装置は、ロール紙を給紙ローラとして兼用せず、給紙ローラとロール紙を交換する機構を示す。
【0049】
用紙反転ガイド21及び前記用紙反転ガイド21に設けた従動ローラ22側が、装置内に設けた回転支点51で開放可能であり、ロール13bまたは、給紙ローラ13cを交換後、装置側に閉じられる。閉じられると同時に従動ローラ22はロール13bまたは、給紙ローラ13cに押圧され、従動回転する。
【0050】
<第4の実施形態>
図8は、インクジェット印刷装置の第4の実施形態を示す構成図である。本実施形態のインクジェット印刷装置は、ロール13aの側面側にセンサー52を設けてロール紙残量及び有無を検知し、上記図6に示すロール紙の昇降範囲を検出し、単票紙の搬送に支障が生じないようにしたり、ロール紙の交換時期の告知に利用でき、装置の動作効率の向上が図れる。
【0051】
<第5の実施形態>
図9は、本発明の給紙機構を画像形成装置に用いると、単票紙P1とロール紙P2とで印字処理工程が異なる事を模式的に示した説明図である。
【0052】
すなわち、単票紙P1(P1−1,P1−2,P1−3)の時には通常用紙間距離(装置によって異なるが約10〜50mm位)が設定されている。しかし、ロール紙P2(P2−1,P2−2,P2−3)のときは、印字用紙が連続している為上記紙間距離が不要である。そのため、画像形成装置の印字処理部で用いられる用紙がロール紙と判断されると、連続した画像の時にはページ間空隙をなくした処理を行う必要があり、この処理によってロール紙の方が単票紙に比べ印字効率の向上が図れる。
【0053】
以上、図面を基に本発明の要旨を説明したが、ロール紙と単票紙を併設する装置において、本発明の構成は装置のコンパクト性、機構の簡便性が図れると共に、近年開発の進む複合機等において、各端末装置から送信されるデータの印字処理中の用紙切れ現象を解消でき、装置の稼働効率向上も図れる。
【0054】
また、上記実施形態においては、「用紙反転ガイド」を有して、下方に載置した用紙を上側に反転させて搬送する印刷装置を記載したが、給紙ローラをロール紙で兼用する点に関しては、用紙反転せずに左右に移動させるタイプの印刷装置にも適用できる。
【0055】
【発明の効果】
本発明によれば、給紙トレイより単票紙を搬送するための給紙ローラに、前記ロール紙を巻装したロールを用いるので、装置のコンパクト化、並びに用紙搬送路の機構面の簡略化を図ることができる。
【0056】
また、本発明によれば、前記ロールは、前記単票紙を前記給紙トレイよりピックアップするためのピックアップローラと、前記印刷部へ搬送するために前記印刷部の直前に配置される搬送ローラとの間に配置されるので、単票紙の給紙搬送路とロール紙の用紙搬送路が、ロール紙の引き出し位置から共有できるので、上記効果がさらに増加する。
【0058】
また、本発明によれば、用紙反転ガイドが前記ロール紙交換時、装置内に設けた回転支点で開放可能とするので、用紙反転ガイドの開動作で、使用されるロール紙の交換が容易に出来き、閉動作によって単票紙の搬送路の確保ができる。
【0059】
本発明によれば、前記給紙ローラとして用いられるロール紙の端部近傍には、ロール紙の利用状況に応じて変化するロール紙径を検出する複数のセンサーが配置されているので、ロール紙の端面で用紙の有無を検出する事によって、ロール紙の残量検知、並びにロール紙有無を確実に検知できる。
【0060】
本発明によれば、ロール紙に交換並びにロール紙の使用直後は、ロール紙が逆転し、用紙の弛みを取るので、配置されるロール紙の弛みを取ることによりロール紙先端部の搬送での急激な負荷変動を抑え、用紙送り精度を確保できる。また、弛みを取る事によって次工程で搬送される単票紙がスムーズに搬送され、JAM、シワ等の発生を防止できる。
【0061】
本発明によれば、単票紙の給紙要求があると、ロール紙全体を移動し、単票紙のピックアップタイミングではピックアップ部に近接させ、ピックアップを確実に行い、単票紙の先端が印字工程に近づくとロール紙を用紙ガイドに近接するので、単票紙の搬送をスムーズに行い、用紙の先端折れ等のない状態で印刷部に搬送する事が可能となる。
【0062】
本発明によれば、前記ロール紙の上面には、用紙ガイドが付設され、前記用紙ガイドは装置フレームから弾性部材等で常にロール紙上面を接触するので、ロール紙径の変化によりロール紙先端及び単票紙が用紙ガイドに引っ掛からず搬送ローラに確実に案内される。
【0063】
本発明によれば、ロール紙を用いない時は、給紙ローラに交換可能であるので、給紙ローラにより給紙された単票紙とロール紙の用紙搬送経路を同じにできて用紙搬送に関わる部品が増えず、また、画像形成記録装置のサイズを小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る給紙機構を用いるインクジェット印刷装置の基本構成を示す斜視図である。
【図2】このインクジェット印刷装置の構成を示す要部断面図である。
【図3】キャリッジの構成を示す斜視図である。
【図4】カラーインクカートリッジおよび印字ヘッドを示す斜視図である。
【図5】インクジェット印刷装置の第1の実施形態を示す構成図である。
【図6】インクジェット印刷装置の第2の実施形態を示す構成図である。
【図7】インクジェット印刷装置の第3の実施形態を示す構成図である。
【図8】インクジェット印刷装置の第4の実施形態を示す構成図である。
【図9】本発明の選択される用紙によって印字処理工程が異なることを示す説明図である。
【図10】従来の単票紙とロール紙との給紙機構を併設する画像形成装置を示す要部断面図である。
【符号の説明】
10 給紙部
11 給紙トレイ
12 ピックアップローラ
13 給紙ローラ
20 搬送部
21 用紙反転ガイド
22 従動ローラ
23 用紙ガイド
24 搬送ローラ
30 印刷部
31 印字ヘッド
32 キャリッジ
33 シャフト
34 インクカートリッジ(黒)
35 インクカードリッジ(カラー)
36 プラテン
40 排出部
41 排出ローラ
42 排紙トレイ

Claims (10)

  1. 給紙トレイに単票紙を収納して該給紙トレイから印刷部へ前記単票紙を搬送する機構と、ロール紙を印刷部へ搬送する機構とを併設可能な給紙機構において、
    前記給紙トレイより単票紙を搬送するための給紙ローラに、前記ロール紙を巻装したロールを用いることを特徴とする給紙機構。
  2. 前記ロールは、前記単票紙を前記給紙トレイよりピックアップするためのピックアップローラと、前記印刷部へ搬送するために前記印刷部の直前に配置される搬送ローラとの間に配置されることを特徴とする請求項1に記載の給紙機構。
  3. 前記給紙ローラの外周に沿って、前記単票紙の搬送のために複数の従動ローラを配置して、該従動ローラと前記ローラの間に前記単票紙の搬送経路を形成することを特徴とする請求項1または2に記載の給紙機構。
  4. 前記従動ローラを介して前記給紙ローラの外周曲面と対峙するように用紙反転ガイドを配置して、該用紙反転ガイドが前記ロール紙交換時、装置内に設けた回転支点で開放可能とすることを特徴とする請求項に記載の給紙機構。
  5. 前記給紙ローラとして用いられるロール紙の端部近傍には、ロール紙の利用状況に応じて変化するロール紙径を検出する複数のセンサーが配置されていることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載の給紙機構。
  6. 前記検出されたロール紙径が所定量以下となった場合、単票紙が給紙トレイより給紙されるタイミングでは、前記給紙ローラは用紙反転ガイドの前記反転給紙トレイ側に移動し、単票紙を印刷部へ搬送するタイミングでは、用紙反転ガイドの印刷部側に移動することを特徴とする請求項に記載の給紙機構。
  7. ロール紙に交換並びにロール紙の使用直後は、ロール紙が逆転し、用紙の弛みを取ることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載の給紙機構。
  8. 前記給紙ロールの後段に、用紙ガイドが付設され、前記用紙ガイドは用紙を接触させながら印刷部へ用紙を導くことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の給紙機構。
  9. ロール紙を用いない時は、前記給紙ローラに交換可能であることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載の給紙機構。
  10. 前記請求項1〜のいずれかに記載の給紙機構を用いることを特徴とする画像形成装置。
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