JP4281611B2 - 給紙装置 - Google Patents

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Description

本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に用いられる給紙装置に関する。
プリンタや複写機等の画像形成装置において、塗工紙などが用いられることがある。塗工紙の表面は平滑性が高いため、塗工紙同士の密着力が高くなる。このため、普通紙などに比べて分離が難しく、重送や紙詰まりが発生しやすい。
そこで、この問題を解決するために、図12(A)に示すように、記録紙Pの送り出し方向前方にエアチャンバー102を配置し、エアチャンバー102に形成されたエアー吹き出し開口104から記録紙Pの送り出し方向前端に向けてエアーを吹き出すことで、記録紙Pの密着力を弱めて、記録紙同士を分離させ易くし、ピックアップ部材106によって記録紙Pを送り出して画像形成部へ記録紙Pを供給することができる給紙装置100が開示されている(特許文献1参照)。
しかし、特許文献1の給紙装置100では、エアチャンバー102をシート積載部108とリタードロール107で形成される狭い隙間に設けている。また、このエアチャンバー102の記録紙Pの送り出し方向と直角方向の端部には開口部109が形成されており、この開口部109にブロワー110が接続されて、エアチャンバー102内にエアーが吹き込まれるようになっている。これにより、エアーの流れは、開口部109(ブロワー110)からエアチャンバー102の上部へと、エアチャンバー102の上部からエア吹き出し開口104へと少なくとも二箇所で屈折される。これによって、ブロワー110から吹き出されたエアーは大きな圧力損失を受けるので、エア吹き出し開口104から十分な圧力のエアーが吹き出されない。さらに、図12(B)に示すように、エアチャンバー102には、複数のエア吹き出し開口104が記録紙Pの幅方向に形成されており、一つのブロワー110で複数のエア吹き出し開口104からエアーを吹き出そうとすると、一つのエア吹き出し開口104から吹き出されるエアーの圧力は、小さくなってしまう。そこで、十分な圧力のエアーをエア吹き出し開口104から吹き出そうとすると、大型のブロアやファンを用いる必要がある。これは、騒音や消費電力の増大に繋がる。
特開2001−354331号公報
本発明は上記事実を考慮し、エアーの圧力損失を抑えて、効率良く記録紙にエアを吹き出すことで、密着した記録紙を簡単に分離することを課題とする。
請求項1に記載の発明は、シートを収容するシート収容部と、前記シート収容部に収容されたシートに接触して該シートを前記シート収容部から送り出す給送部材と、前記シートを分離する分離部材と、エアー流を発生させるエアー流発生手段と、前記エアー流発生手段で発生したエアー流を前記シートの送り出し方向前縁部へ導くエアー流路形成部材と、を備えた給紙装置において、前記シート収容部から取り外し可能に前記給送部材と前記分離部材とを少なくとも備えた給紙ユニットを構成し、前記給紙ユニットに前記エアー流路形成部材を設け、前記シートの送り出し方向と直角方向の位置が前記分離部材と重ならないで、且つ、前記シートの送り出し方向と直角方向から見たとき前記分離部材と重なるように、前記エアー流路形成部材を配置したことを特徴としている。
請求項1に記載の発明によれば、シートの送り出し方向と直角方向の位置は分離部材と重ならないで、且つ、シートの送り出し方向と直角方向から見たとき分離部材と重なるように配置されているエアー流路形成部材によって、シートの送り出し方向前縁部へエアー流発生手段で発生したエアー流が導かれ吹き付けられる。また、給送部材によってシート収容部から送り出されたシートは、分離部材によって分離される。
これにより、分離部材が邪魔にならないので、エアー流路形成部材の曲率を大きくでき、エアー流路形成部材の圧力損失を小さくできる。このため、大容量のエアー流発生手段(例えば、ブロワー、ファン)を使用しなくても、シートの密着を解くことができるだけのエアーがエアー流路形成部材から吹出される。従って、小型のエアー流発生手段を用いることができるので、騒音が低減され、消費電力の節約にも繋がる。
また、給送部材及び分離部材を備えて、シート収容部から取り外し可能とされた給紙ユニットに、エアー流路形成部材を設けたため、エアー流路形成部材のメンテナンスを行う際、シート収容部から給紙ユニットを取り外せば良いので、簡単にエアー流路形成部材のメンテナンスができる。
請求項2に記載の発明は、前記エアー流路形成部材は、前記分離部材の前記シートの送り出し方向と直角方向の両側に設けられていることを特徴としている。
請求項2に記載の発明によれば、分離部材のシートの送り出し方向と直角方向の両側にエアー流路形成部材を設けることで、シートの幅方向の両側にエアーが吹き出される。すなわち、シートには、分離部材を挟んで両側から均等にエアーが吹き込まれるので、分離部材を中心としてシートの密着が均等に解ける。
請求項3に記載の発明は、前記エアー流路形成部材の前記エアー流発生手段との接合部は下向きであることを特徴としている。
請求項3に記載の発明によれば、エアー流路形成部材のエアー流発生手段との接合部は下方を向いている。これにより、エアー流発生手段から吹き出されたエアーが屈折することなく上方へ流れるため、スムーズにエアー流路形成部材からエアーが吹き出される。このため、エアー流発生手段から発生したエアーの圧力損失が小さくて済む。
請求項4に記載の発明は、前記エアー流路形成部材毎に前記エアー流発生手段が接合されていることを特徴としている。
請求項4に記載の発明によれば、分離部材のシートの送り出し方向と直角方向の両側に設けられたエアー流路形成部材毎にエアー流発生手段が接合されることで、エアー発生手段からエアー流路形成部材へのエアー流路を短くできる。このため、1つのエアー流発生手段から両側のエアー流路形成部材にエアーを供給する場合と比較して、エアー流発生手段から発生したエアーの圧力損失が更に少なくできる。
請求項に記載の発明は、前記エアー流路形成部材は、前記エアー流発生手段で発生したエアーを前記シートの送り出し方向前縁部に導くための流路を形成していることを特徴としている。
請求項に記載の発明によれば、エアー流路形成部材によって、エアー流発生手段で発生したエアーがシートの送り出し方向前縁部に導かれ、シートの送り出し方向前縁部にエアーを吹き付ける。このように、シートの送り出し方向からエアーを吹き込むことで、シートの密着が容易に解ける。
請求項に記載の発明は、前記エアー流路形成部材は、前記エアー流発生手段で発生したエアーを前記シートの送り出し方向前縁部に吹き付ける吹出し口を備えていることを特徴としている。
請求項に記載の発明によれば、エアー流発生手段で発生したエアーは、エアー流路形成部材に設けられた吹き出し口から確実にシートの送り出し方向前縁部に向かって吹き付けられる。これにより、シートの密着の分離が確実に解ける。
本発明は上記構成としたので、エアーの圧力損失を抑えて、効率良く記録紙にエアを吹き出すことで、密着した記録紙を簡単に分離することができる。
本発明の実施形態に係る給紙装置40について説明する前に、この給紙装置40を備えた画像形成装置10の概要について説明する。
図1に示すように、画像形成装置10は画像形成部12を備えている。画像形成部12には、感光体ドラム14が設けられており、感光体ドラム14の円周方向には、帯電器16、現像装置18、クリーナー20が配設されている。帯電器16と現像装置18の間には、感光体ドラム14の表面にレーザー光を照射する画像書込装置22が設けられている。
画像書込装置22は、画像記録制御部24に接続されている。画像記録制御部24は、通信回線32を介して受信部26に接続されており、画像読取装置28で読み取られたデータ、又は、外部機器(パーソナルコンピュータ等)30からのデータ等の画像情報が受信部26から画像記録制御部24へ送られる。そして、画像記録制御部24によって制御された画像情報に基づきレーザー光を変調して、画像書込装置22から感光体ドラム14に静電潜像を形成する。
感光体ドラム14は、帯電器16によって表面が所定の電位に帯電される。そして、画像書込装置22からレーザー光が照射されて感光体ドラム14の表面が露光され、静電潜像が形成される。この静電潜像が、現像装置18によって現像化され、感光体ドラム14の表面にトナー像が形成される。このとき、記録紙Pに転写されずに感光体ドラム14の表面に残留したトナーは、クリーナー20によって回収される。
感光体ドラム14の画像書込装置22と反対側には、感光体ドラム14に対向して、転写ローラ34が設けられている。後述する給紙部42から搬送された記録紙Pに、転写ローラ34によって感光体ドラム14のトナー像が転写され、搬送方向下流側に設置された定着装置36で、トナー像が記録紙Pに定着される。そして、定着装置36の搬送方向下流側に設けられた一対の排出ローラ38によって、記録紙Pは排出トレイ39に排出される。
一方、画像形成装置10の下方には、複数の給紙装置40が上下に設けられた給紙部42が配設されている。
図2及び図3に示すように、給紙装置40は、矩形状の給紙トレイ44を備えている。給紙トレイ44内には記録紙Pが積層されており、搬送方向上流側には、記録紙Pの搬送方向の後端面を規制するエンドガイド48が設けられている。また、記録紙Pの搬送方向と直交する方向の一方の端面(側端面)は、給紙トレイ44の側壁44Aに突き当てられており、側壁44Aと対向する位置には、記録紙Pの他方の側端面を規制する側面ガイド50が設置されている。エンドガイド48は搬送方向に、側面ガイド50は搬送方向と直交する方向に、それぞれスライド可能となっており、記録紙Pのサイズに応じてスライドさせて記録紙Pの端面を位置決めするようになっている。
図4には、ダクト90を記録紙Pの搬送方向に沿って見た断面図が示されている。記録紙Pの前端部には、分離部材であるリタードロール72と、記録紙Pの搬送方向と直交する方向から見てリタードロール72と重なるような適切な位置にエアー流路形成部材が設けられている。エアー流路形成部材は、ダクト90と、ダクト90からのエアー流を記録紙Pの前端部に導くための流路とを有している。図4の形態では、記録紙Pの前端部に導くための流路として、フレーム54の前面板58の開口部86、給紙トレイ44の前面板43の開口部51がある。ダクト90は、そのエアー流の吹出し口92の部分が、記録紙Pの搬送方向の正面から記録紙Pの前端部に向けて延びており、フレーム54の前面板58の開口部86及び給紙トレイ44の前面板43の開口部51はエアー流と干渉しないようになっている。給紙トレイ44内部からダクト90の吹出し口92を見ると(図5参照)良く分かるように、ダクト90は記録紙Pのリタードロール72の両側に配置され、ダクト90及びリタードロール72が記録紙Pの前端部に沿って並んでいる。
図4のような通常の給紙状態において、吹出し口92の下の縁は記録紙Pの最も上の紙のレベルより低く、吹出し口92の上の縁は記録紙Pの最も上の紙のレベルより高い。ダクト90の形状は、吹出し口92から出るエアー流の整流の程度を考慮して決めるのが良い。即ち、ダクト90は、吹出し口92から出るエアー流が記録紙Pの前端部へ、記録紙Pの搬送方向に沿って、ほぼ真直ぐに向かう程度の整流効果を有するのが良い。このため、ダクト90は記録紙Pの搬送方向に延びる部分が長くなる傾向を有するが、この実施形態のように、リタードロール72とエアー流路形成部材とを、記録紙Pの搬送方向と直交する方向から見て重なるように構成したため、ダクトの記録紙Pの搬送方向の寸法が大きくなっても、給紙装置40全体が大型化することはない。
また、図4に示すように、給紙トレイ44の底部には、図示しないモータの駆動により昇降するボトムプレート47が設けられている。モータは、マイクロスイッチによってオン、オフされるようになっている。記録紙Pの最上位の高さが所定高さより低くなってマイクロスイッチがオンになると、モータを駆動してボトムプレート47を上昇させる。記録紙Pの最上位の高さが所定高さになり、マイクロスイッチがオフになると、モータの駆動を停止してボトムプレート47の上昇を停止させる構成となっている。
図2及び図5に示すように、各給紙トレイ44の搬送方向の端部には、フレーム54とロールユニット66とブロワー94及びダクト90で構成された給紙ユニット52が取り付けられている。フレーム54は、給紙トレイ44の搬送方向と直交する方向(幅方向)の両側に所定の間隔を設けて配設された長尺状のボックス部56と、二つのボックス部56の外側に設けられた側板60とで、略門型状に形成されている。二つのボックス部56の間にはスペースが設けられ、後述するロールユニット66のナジャーロール68とフィードロール70が配置されている。
ボックス部56の壁部62には軸受が設けられており、ナジャーロール68の支軸68Aが回転可能に軸支されている。このナジャーロール68は、給紙トレイ44に積載された記録紙Pの最上面に接触して、後述するフィードロール70へ記録紙Pを送り出すようになっている。
また、ボックス部56の壁部62に設けられた軸受には、フィードロール70の支軸70Aが回転可能に軸支されている。なお、説明は省略するが、ボックス部56の中には、ナジャーロール68、フィードロール70、リタードロール72を駆動する駆動機構が収納されている。そして、フィードロール70は、駆動機構によって矢印A方向に回転するようになっている。ナジャーロール68の支軸68Aとフィードロール70の支軸70Aには、それぞれ図示しない連動ギアが設けられており、各連動ギアは、中間ギアに噛み合って、フィードロール70がモータの作動によって矢印A方向に回転すると、ナジャーロール68がこれと同期して同方向に回転する構成となっている。
このボックス部56の下方には、前面板58が略垂直に設けられており、前面板58の両端は側板60に取り付けられている。前面板58の略中央には、上辺から下方に渡って矩形状の切欠64が形成されている。この切欠64の部分には、ロールユニット66のリタードロール72が配置されている。
切欠64の幅方向の縁部64Aには、アーム部材73が取り付けられており、フィードロール70の下方域へ張り出している。このアーム部材73にはリタードロール72の支軸72Aが回転可能に支持されている。リタードロール72は、上方にあるフィードロール70と当接して従動し、ナジャーロール68から送り出された記録紙Pを分離して画像形成部へ搬送する。
なお、側板60は、フランジ61が設けられており、フランジ61に形成された孔63にネジを挿入して、図示しない本体フレームに取り付けられる。これによって、給紙ユニット52は、本体フレームに対して着脱可能とされている。
前面板58のボックス部56に対向する端部は、記録紙Pの搬送方向側にR形状とされており、ボックス部56と前面板58の端部との間に、記録紙Pが通過可能な大きさの隙間を設けている。これにより、フィードロール70とリタードロール72によって送り出された記録紙Pは、前面板58のR形状に沿ってボックス部56と前面板58の隙間に送られて、画像形成部へ搬送される。
図4に示すように、モータの駆動によってボトムプレート47が上昇し、ナジャーロール68に当接すると、ボトムプレート47が所定高さで停止する。次に、図示しないソレノイドによって、ナジャーロール68が押し下げられて最上位の記録紙Pに接触し、回転して記録紙Pを送り出す。給紙が進んで最上位の記録紙Pの高さが所定の高さより低くなると、マイクロスイッチがオンになり、モータの駆動によってボトムプレート47が上昇する。このようにして、給紙動作が継続される構成となっている。
また、図5に示すように、フレーム54の前面板58には、リタードロール72の軸方向の両側に、略四角形状の開口部86が形成されている。開口部86の開口縁部には、ダクト90の吹出し口92が位置しており、給紙トレイ44(図2参照)側へエアーを吹き出し可能となっている。すなわち、記録紙Pの前端部には、記録紙Pの搬送方向と直交する方向から見たときに、記録紙Pを分離するリタードロール72と、ダクト90とダクト90に形成された吹出し口92と吹出し口92から吹出されたエアーを記録紙Pの前端部へ導く開口部51(詳細は後述する)とで構成されたエアー流路形成部材が、重なるようにして設けられている。また、図3に示すように、記録紙Pの前端部に沿って、ダクト90とリタードロール72は並んで配置されている。
そして、吹出し口92が、図4に示すように、開口部下端が最上位の記録紙Pより下方に位置し、且つ、開口部上端が最上位の記録紙Pの上方に位置するように開口部86が形成されている。すなわち、吹出し口92の下の縁は最上位の記録紙Pよりも低く、吹出し口92の上の縁は最上位の記録紙Pよりも高くなるようにされている。これにより、吹出し口92から吹出されるエアーは、記録紙Pの前端部に向かってほぼ真直ぐに向かう。なお、本実施形態では、ダクト90は、吹出し口92から記録紙Pの搬送方向へ延びた部分を有する形状とされているが、リタードロール72とエアー流路形成部材とを記録紙Pの搬送方向と直交する方向から見たときに重なるように配置したため、ダクト90の記録紙Pの搬送方向の寸法が大きくなっても、装置全体が大型化することはない。
また、本体フレームに給紙トレイ44が装着されたとき、給紙ユニット52の吹出し口92は給紙トレイ44の前面板43よりも給紙トレイ44内部へ入り込まない構成となっている。また、前面板43の上端からフィードロール70及びリタードロール72に向かって傾斜したガイド板43Aには、吹出し口92から吹出されたエアーを記録紙Pの前端部へ送風可能とする開口部51が形成されている。開口部51は、記録紙Pの搬送方向と直交する方向から見たときに、フレーム54の前面板58に形成された開口部86よりも大きく形成されており、吹出し口92から吹出されたエアーが、開口部51で干渉しないようになっている。これにより、吹出し口92から開口部51を通じて確実に給紙トレイ44に積載された最上位の記録紙Pにエアーが吹き付けられて、且つ、シートPが吹出し口92にぶつからないようになっている。
図5に示すように、ダクト90は、取付部材89(図2参照)でフレーム54の前面板58の搬送方向と反対側の面に固定されている。ダクト90は断面形状が略四角形状とされており、一方の端部には吹出し口92が設けられている。また、ダクト90は、吹出し口92から湾曲して下方に延設しており、ブロワー94が接合される開口した接合部91は下方を向いている。ダクト90は接合部91から吹出し口92にかけて絞り込まれて、吹出し口92の断面積が接合部91の断面積よりも小さくなるように形成されている。これにより、吹出し口92からは、大きい圧力の(風速の速い)エアーが吹き出される。
なお、本実施形態では、ダクト90にブロワー94を接合する構成としたが、ブロワー94に替えてファンでエアーを供給してもよい。しかし、ブロワーを用いることで、ファンを用いる場合に比べて画像形成装置10全体をより小型化することができる。また、ダクト90毎にブロワー94を接合することで、1つのブロワーから複数のダクトにエアーを供給する場合と比較してダクト90を短くできるので、ダクト90の圧力損失がより少なくなる。
次に、本発明の実施形態の作用について説明する。
図2に示すように、記録紙Pの送り出し方向と直角方向の位置はリタードロール72と重ならないで、且つ、記録紙Pの送り出し方向と直角方向から見たときリタードロール72と重なるように配置されたダクト90によって、記録紙Pの送り出し方向縁部へブロワー94で発生したエアーが吹き出され、ナジャーロール68によって給紙トレイ44から送り出された記録紙Pは、リタードロール72によって分離される。
これにより、リタードロール72が邪魔にならないので、ダクト90は圧力損失が小さい形状とすることができる。このため、大容量のブロワー94やファンを使用しなくても、記録紙Pの密着を解くことができるだけのエアーがダクト90から吹き出される。従って、小型のブロワー94を用いることができ、騒音が低減され、消費電力の節約にも繋がる。
また、リタードロール72の軸方向の両側にダクト90を設けることで、記録紙Pの幅方向の両側にエアーが吹き出される。すなわち、記録紙Pには、リタードロール72を挟んで両側から均等にエアーが吹き込まれるので、リタードロール72を中心として、記録紙Pの密着を均等に解くことができる。
さらに、ダクト90のブロワー94との接合部91は下方を向いており、この接合部91にブロワー94を接合することで、ブロワー94から吹出されたエアーが屈折することなく上方へ流れるため、スムーズに吹出し口92から吹き出される。このため、エアーの圧力損失が少なくて済む。
また、画像形成装置10(本体フレーム)に着脱可能とされたフレーム54に、給紙装置40とダクト90とブロワー94を取り付けて、給紙ユニット52を構成することで、ダクト90とブロワー94のメンテナンスを行う際、画像形成装置10からフレーム54(給紙ユニット52)を取り外せば良いので、ダクト90とブロワー94のメンテナンスが簡単にできる。
なお、本実施形態では、ロールユニット66、ダクト90とブロワー94をフレーム54に取り付けた給紙ユニット52を、画像形成装置10(本体フレーム)に着脱する構成としたが、図7に示すように、ロールユニット66、ダクト90とブロワー94を直接給紙トレイ44に取り付ける構成としてもよい。
また、本実施形態では、図2及び図5に示すように、ダクト90の吹出し口92は、接合部91から絞り込まれて、断面積が接合部91の断面積よりも小さくなる構成としたが、吹出し口の形状はこの形状に限定されるものではない。例えば、図7〜図9に示すように、吹出し口74の断面積が、接合部75の断面積と同じであるダクト76を用いることもできる。
さらに、本実施形態では、図2に示すように、ダクト90とブロワー94を、リタードロール72の両側に設置したが、記録紙Pの送り出し方向と直角方向の位置はリタードロール72と重ならないで、且つ、記録紙Pの送り出し方向と直角方向から見たときリタードロール72と重なるように配置されていれば、図9に示すように、ダクト76とブロワー94を1個しか設置しなくても構わなく、図示は省略するが、ダクトとブロワーを3個以上設置してもよい。
また、本実施形態では、図2に示すように、ダクト90毎にブロワー94を設ける構成としたが、ダクト90の接合部同士を排気管で連結して、この排気管に1つのブロワーを接合してもよい。
さらに、図6及び図10に示すように、ダクト90、76の吹出し口96、77をリタードロール72の軸方向(記録紙Pの送り出し方向と直角方向)から見て斜めに形成することで、ダクト90をより記録紙Pに近接でき、記録紙Pの分離効率が改善できる。
また、本実施形態では、給紙ユニット52を画像形成装置10(本体フレーム)に取り付ける構成としたが、図11に示すように、ダクト76とブロワー94を備えた給紙ユニット78を、給紙トレイ44に着脱する構成としてもよい。
本発明の実施形態に係る給紙装置が搭載された画像形成装置の概略図である。 本発明の実施形態に係る給紙装置を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る給紙装置を示す上面図である。 本発明の実施形態に係る給紙装置を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る給紙装置の給紙ユニット示す斜視図である。 本発明の他の実施形態に係る給紙装置を示す断面図である。 本発明の他の実施形態に係る給紙装置を示す斜視図である。 本発明の他の実施形態に係る給紙装置を示す断面図である。 本発明の他の実施形態に係る給紙装置を示す斜視図である。 本発明の他の実施形態に係る給紙装置を示す断面図である。 本発明の他の実施形態に係る給紙装置を示す斜視図である。 従来の給紙装置を示す説明図である。
符号の説明
40 給紙装置
44 給紙トレイ(シート収容部)
52 給紙ユニット
54 フレーム
68 ナジャーロール(給送部材)
72 リタードロール(分離部材)
90 ダクト(エアー流路形成部材)
91 接合部
92 吹出し口
94 ブロワー(エアー流発生手段)

Claims (6)

  1. シートを収容するシート収容部と、前記シート収容部に収容されたシートに接触して該シートを前記シート収容部から送り出す給送部材と、前記シートを分離する分離部材と、エアー流を発生させるエアー流発生手段と、前記エアー流発生手段で発生したエアー流を前記シートの送り出し方向前縁部へ導くエアー流路形成部材と、を備えた給紙装置において、
    前記シート収容部から取り外し可能に前記給送部材と前記分離部材とを少なくとも備えた給紙ユニットを構成し、前記給紙ユニットに前記エアー流路形成部材を設け、
    前記シートの送り出し方向と直角方向の位置が前記分離部材と重ならないで、且つ、前記シートの送り出し方向と直角方向から見たとき前記分離部材と重なるように、前記エアー流路形成部材を配置したことを特徴とする給紙装置。
  2. 前記エアー流路形成部材は、前記分離部材の前記シートの送り出し方向と直角方向の両側に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の給紙装置。
  3. 前記エアー流路形成部材の前記エアー流発生手段との接合部は下向きであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の給紙装置。
  4. 前記エアー流路形成部材毎に前記エアー流発生手段が接合されていることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の給紙装置。
  5. 前記エアー流路形成部材は、前記エアー流発生手段で発生したエアーを前記シートの送り出し方向前縁部に導くための流路を形成していることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の給紙装置。
  6. 前記エアー流路形成部材は、前記エアー流発生手段で発生したエアーを前記シートの送り出し方向前縁部に吹き付ける吹出し口を備えていることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の給紙装置。
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