JP4447992B2 - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、シートを1枚ずつ分離して給送するシート給送装置及び該装置を備えた画像形成装置に関するものである。
ピックアップローラレスのリタード分離方式を用いた給紙装置では、1つのローラでピックアップとシートの分離搬送を行うので、シートは分離ローラに先端が当たるようにピックされる。厚紙や下カールのきついシートの場合、ピック時の搬送力で分離ローラが押し下げられて分離ローラ圧が低下し、シート搬送力が発生しなくなってしまうことがある。
しかし、分離ローラの給送ローラへの加圧力を高くすると、1枚ずつシートを分離して、画像形成部に送る分離性能が低下し、シートの重送が発生し易くなる。その対策として、シートをピックしてから給送ローラと分離ローラのニップに搬送するときのみ分離ローラの加圧力を高める方法がある。
以下、図6及び図7により従来のシート給送装置について説明する。
図6は従来のマルチ給送部の断面図、図7は従来のマルチ給送部の駆動展開説明図である。尚、本従来例はピックアップローラレスのリタード方式に限定されておらず、ピックアップローラを有するリタード方式にも及んでいる。
シート積載トレイ74に積載収納されたシートSは、ソレノイド69がONして給送動作が開始されると、中板70が加圧されることによって給送ローラ51へと加圧当接する。加圧が完了すると、給送ローラ51に給送ローラ軸52を介して回転駆動が伝達され、シートSのピックアップが行われ、シート先端が給送ローラ51と分離ローラ53のニップを通過するまでシートSが搬送された後、中板70の給送ローラ51への加圧は解除される。
又、分離ローラ53は、所定のトルクを発生するトルクリミッタ62を介して分離ローラ軸54に取り付けられ、シートSをシート積載トレイ74に押し戻す方向に駆動が伝達されている。分離ローラ53は、分離ローラ軸54の一端に図示しない軸受を介在させた分離ローラ加圧バネ73によって給送ローラ51に圧接するように構成されている。分離ローラ加圧バネ73の他端側にはバネ座91が設けられている。バネ座91とカムフォロア93は、回動軸92に固定されており、カムフォロア93は、給送ローラ51に駆動を伝達する駆動ギア80に一体となった圧切替カム部80fに対向、付勢している。ソレノイ69がONすると、駆動ギア80の回転に伴って圧切替カム80f及びカムフォロア93が回動し、回動軸92を介してバネ座91が変位する。中板70が給送ローラ51に圧接しているときは、バネ座91は破線の位置にあり、分離ローラ53の給送ローラ51に対する加圧力を高くし、中板70が給送ローラ51から加圧解除されると、バネ座91は実線の位置に移動し、分離ローラ53の給送ローラ51に対する加圧力を低くする。
従って、給送ローラ51と分離ローラ53のニップ部にピックされたシートSが突入するときは、分離ローラ53の加圧力は高く、重送し易い傾向にあるが、確実にシートSを搬送することができる。そして、給送ローラと分離ローラのニップ部にシートSが搬送された後は分離ローラの加圧力は低下し、中板70も加圧解除された状態なので、重送したシートSを分離し易い状態となる。従って、厚紙や下カールの封筒といった搬送しにくいシートに対しても信頼性の高い搬送力を持ちながらも、高い分離性能を実現できる信頼性の高いシート給送装置である。
尚、上記従来例において、分離ローラの加圧力切り替えのためにバネ座91にソレノイドを作用させるようにしたものもある(例えば、特許文献1参照)。
特許第3368248号公報(第3頁:実施の形態1)
しかし、本従来例においては、分離ローラ53の加圧力切り替えのために新たにソレノイドを設けたり、カム及びカムフォロアを設けており、装置が大きくなったり、コストが高くなるといった問題が生じる。
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、信頼性の高い給紙性能を維持したまま、分離手段の加圧切り替えを簡単な構成で行うことを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、シートを支持するシート支持手段と、シート支持手段に支持されたシートに圧接し、シートを搬送する方向に回転してシートを給送するためのシート給送回転体と、シート支持手段に支持されたシートを給送回転体に圧接するための加圧手段と、シート給送回転体に圧接し、前記シート給送回転体から送り出されたシートを1枚ずつに分離するための分離手段と、を有するシート給送装置において、前記分離手段を保持して揺動自在に設けられた保持部材と、前記シート支持手段のシートを支持する積載面と反対側に係止する揺動可能なアームと、前記保持部材の一端に係止され、前記アームの揺動中心を挟んで、シート支持手段を支持する端部と反対側の端部に係止され、前記分離手段を前記シート給送回転体に加圧する加圧バネと、前記シート給送回転体に駆動を伝達している駆動伝達手段に設けられ、伝達される駆動により回転するカムと、前記カムに当接する位置に配置され、前記アームの揺動中心に固定されているカムフォロアと、を備え、前記カムは、前記駆動伝達手段が伝達する駆動により回転することによって、当接している前記カムフォロアを揺動させ、該カムフォロアの揺動に伴って揺動する前記アームが、前記シート支持手段を、前記加圧手段の加圧力に抗して前記シート支持手段に支持されているシートを前記シート給送回転体に圧接させない位置と、前記加圧手段の加圧力によって前記シート支持手段に支持されているシートを前記シート給送回転体に圧接させる位置とに移動させることを可能とすると共に、前記アームの揺動により前記加圧バネによる前記分離手段の前記シート給送回転体への加圧力を変更可能とし、シートを給送するときに、前記アームの揺動により、前記シート支持手段を、支持されているシートを前記シート給送回転体に圧接させてシートを給送する位置に移動させたときには、前記分離手段の前記シート給送回転体への加圧力が高まり、前記シート支持手段を、支持されているシートを前記シート給送回転体から離間させたときには、前記分離手段の前記シート給送回転体への加圧力が低下するようにしたことを特徴とする。
また、本発明は、シートを支持するシート支持手段と、シート支持手段に支持されたシートに圧接し、シートを搬送する方向に回転してシートを給送するためのシート給送回転体と、シート支持手段に支持されたシートを給送回転体に圧接するための加圧手段と、シート給送回転体に圧接し、前記給送手段から送り出されたシートを1枚ずつに分離するための分離手段と、を有するシート給送装置において、 前記シート給送回転体の回転軸に固定されたカムと、前記シート支持手段の前記カムと対向する位置に配置され、前記カムの回転により前記シート支持手段を移動させて、積載されているシートを前記シート給送回転体に加圧及び離間可能とするためのた突起部と、前記分離手段を前記シート給送回転体に加圧するために、前記カムの回転中心以外の位置に一端が係止され、前記分離手段に他端が係止された加圧バネと、を備え、前記カムの回転により、前記加圧バネによる前記分離手段の前記シート給送回転体への加圧力を変更可能とし、シートを給送するときに、前記カムの回転により、前記シート支持手段を、支持されているシートを前記シート給送回転体に圧接させてシートを給送する位置に移動させたときには、前記分離手段の前記シート給送回転体への加圧力が高まり、前記シート支持手段を、支持されているシートを前記シート給送回転体から離間させたときには、前記分離手段の前記シート給送回転体への加圧力が低下するようにしたことを特徴とする。
本発明によれば、分離手段の加圧力の切り替えをより簡単な構成で行うことができ、信頼性の高い給紙性能を維持したまま、コストの低減及び装置の小型化を実現したシート給送装置を提供することが可能となる。
<実施の形態1>
以下に図1〜図3を用いて本発明の実施の形態1について説明する。
先ず、本発明のシート搬送装置を備えた画像形成装置について、次にシート搬送装置部の構成について説明する。
図1は本発明のシート給送装置を備えた画像形成装置の断面図、図2及び図3は本発明のシート給送装置の断面図である。
図1において、10は画像形成装置本体であり、下方にシート給送部を、上方に未定着トナー像を記録シートに定着させる定着部11を設け、その間に各色のプロセスカートリッジ2(2a〜2d)が上下方向に配置されている。
シート給送部は、画像形成装置本体Aに内蔵されたシートカセット17に積載されたシートを、画像形成部に給送するカセット給送部18と、シート積載トレイ74から連続して種々の材質、種々のサイズのシートを画像形成部に給送する給送部(以下、マルチ給送部と称する)102,105,108,110,115が設けられている。
プロセスカートリッジ2は、像担持体としての感光ドラム3の表面を帯電手段4により一様に帯電され、スキャナーユニット9から画像信号に応じてレーザー光が感光ドラム3に照射されて潜像が形成され、この潜像が現像器6で現像されたトナー画像が転写ローラ8により記録シートに転写される。
記録シートは、垂直搬送ユニット10により下方から上方に向けて略垂直に搬送され、各色のトナー画像が転写された後、定着手段11で永久画像として定着され、排紙ローラ12により積載トレイ13に排紙積載される。
次に、シート給送装置としてのマルチ給送部について説明する。
図2において、101は画像形成装置本体、102はシート積載トレイ、105は積載されたシートを給送ローラに加圧/離間するための中板(シート支持手段)で、シート積載トレイ102に設けられた揺動中心105aに揺動可能に係止されている。中板105は、リンクアーム(アーム)133を介して中板加圧バネ132によって加圧されており、リンクアーム133が揺動支点134を中心に揺動することでシート給送回転体である給送ローラ108に対して加圧/離間を行う。
リンクアーム133の揺動機構を図3を用いて説明する。
図3(a)は中板105が給送ローラ108に対して離間した給紙動作待機状態を示しており、同図(b)は給紙動作が開始し、給送ローラ108がシートをピックアップするために、中板105が給送ローラ108に加圧されたときの状態を示している。
図3(a)に示すように、中板105は、中板加圧バネ(圧縮バネ)132により常に矢印A方向に付勢されており、リンクアーム133と同軸上に固定されているカムフォロア138が給送ローラ駆動ギア135に駆動を伝達している欠歯ギア136と一体となっているカム137に当接している。尚、中板加圧バネ132は、一端をリンクアーム133の先端付近、もう一端を本体の一部に、リンクアーム133が中板105を給送ローラ108に加圧できるように係止されている。欠歯ギア136が駆動されると一体となっているカム137が矢印B方向に、給送ローラ108が矢印C方向へ回転し始める。
カム137の矢印B方向への回転が進むと、図3(b)に示すように、カムフォロア138がカム137の切り欠かれた部分に入り込むため、中板105がリンクアーム133を介して中板加圧バネ132により押し上げられる。これにより、中板105に支持されるシート材Sの最上シートは矢印方向に回転する給送ローラ108表面に当接するのでピックアップされ、給送ローラ108と分離ローラ110のニップ部に搬送される。給送ローラ108が回転し、シートが給送ローラ108と分離ローラ110のニップまで搬送されると、カム137も回転し、中板105は再び図3(a)に示す離間状態となる。
給送ローラ108は、給送ローラ軸109に固定されており、給送ローラ軸109は回転自在に本体に軸支されている。更に、給送ローラ軸109の奥側端部には給送駆動ギア135が固定されている。分離ローラ110は、所定のトルクを発生する分離力付与手段としてのトルクリミッタ(図示せず)を介在させて、分離ローラ軸111に固定されており、シートをシート積載トレイ102に戻す方向に駆動されている。分離ローラ110は、分離ローラ軸111を介して保持部材113に回動自在に保持され、保持部材113は、分離ローラの回転中心よりシート搬送方向下流側に設けられた支点113cを中心に揺動可能に軸支されている。分離ローラ110は、保持部材113と分離ローラ加圧バネ114によって、給送ローラ109に対向する位置に保持され、給送ローラに加圧されている。
分離ローラ加圧バネ114は引っ張りバネで、一端を保持部材113の揺動支点113cを挟んで分離ローラ軸111と反対側113aに固定され、もう一端をリンクアーム133の端部133aに固定されている。リンクアーム133の端部133aは、リンクアーム133の中板105と接している端部133bと揺動中心134を挟んで反対側の端部にある。
中板が加圧された図3(b)のとき、リンクアーム133の回動により分離ローラ加圧バネ114は引っ張られ、分離ローラ110の給送ローラ108への加圧力は強くなる(このときの加圧力をPr1とする)。又、中板105が離間され、図3(a)の状態に戻ると分離ローラ110の給送ローラ108への加圧力は小さくなる(このときの加圧力をPr2とする)。Pr1は、シートが重送し易い傾向にはなるが、厚紙や下カールした封筒もニップ部に確実に入ることができるように設定されている。又、Pr2は、給送ローラ108と分離ローラ110のニップ内にシートが1枚のみ存在する、又はシートが無い状態では、摩擦力で分離ローラ110が給送ローラ108に追従し、該ニップ内にシートが2枚以上存在する場合は、分離ローラ110が逆転して重送シートを押し戻すように設定されている。
1枚ずつ分離されて搬送されたシート材Sは、その後、搬送ローラ対115により画像形成部に送られる。
以上述べてきたように、中板105の加圧離間に連動させて分離ローラ圧を切り替え可能にすることで、様々な種類のシートも給送ローラ108と分離ローラ110のニップ部に確実に送り込まれ、又、重送した場合でも分離ローラ110によって重送シートを押し戻し易いように加圧力を設定できるので、確実に1枚のシートを引き抜きローラ対115に送り込むことができ、信頼性の高いシート給送装置を実現できる。更に、本実施の形態においては、分離ローラ加圧バネ114の一端を中板105を昇降させるリンクアーム133に取り付けることで、新たな部品の追加を行わずに、分離ローラ110の加圧力切り替えを行うことができ、装置が大きくなったり、コストが増したりするといったことなく安定した信頼性の高い給紙性能を実現できる。
<実施の形態2>
次に、本発明の実施の形態2を図4及び図5を用いて説明する。
図4及び図5はシート給送装置の断面図である。実施の形態1と大きく異なるのは中板の加圧離間をリンクアームを介さずに、カムを直接中板に突き当てて行っている点である。
図4において、101は画像形成装置本体、102はシート積載トレイ、105は積載されたシートを給送ローラ108に加圧離間するための中板で、シート積載トレイ102に設けられた揺動中心105aに揺動可能に係止されている。108はシートをピックアップ及び搬送するための給送ローラ、110はシートを1枚ずつ分離して給紙するための分離ローラである。
給送ローラ108は、給送ローラ軸109に固定され、給送ローラ軸の奥側には給送ローラ駆動ギア135と中板加圧カム140が一体となって固定されている。給送ローラ軸109に給送ローラ駆動ギア135を介して駆動が伝達されると、給送ローラ108は矢印F方向に回転する。
次に、中板105の加圧離間構成について説明する。
図5(a)は中板105が給送ローラ108に対して離間した状態を示しており、同図(b)は給紙動作が開始し、給送ローラ108がシートをピックアップするために中板105が給送ローラ108に加圧された時の状態を示している。図5(a)に示すように、中板105は、中板加圧バネ(引っ張りバネ)141により常に矢印E方向に付勢されており、中板離間時は中板105の突起部105cが給送ローラ108と同軸上に位置する中板加圧カム140に当接している。尚、中板加圧バネ141は、一端を加圧カム140に、他端を中板105の先端引っ掛け部105bに係止している。
給送ローラギア135に駆動が伝達されると、給送ローラ108及び中板加圧カム140が矢印F方向に回転を始める。中板加圧カム140の矢印F方向への回転が進むと、図5(b)に示すように、中板加圧カム140から中板105の突起部105cが外れるため、中板105が中板加圧バネ141より矢印E方向に引っ張られる。これにより、シート材Sの最上シートは、矢印F方向に回転する給送ローラ108表面に当接するのでピックアップされ、矢印G方向に搬送される。そして、シート先端が給送ローラ108と分離ローラ110のニップに搬送されると、再び図5(a)の状態になり、中板105は離間される。
分離ローラ110は、所定のトルクを発生する分離力付与手段としてのトルクリミッタ(図示せず)を介在させて分離ローラ軸111に固定されており、シートをシート積載トレイ102に戻す方向に駆動されている。又、一端を分離ローラ軸111に係止され、他端を加圧カム140に係止された分離ローラ加圧バネ(引っ張りバネ)142により給送ローラ108に加圧されている。分離ローラ加圧バネ142は、中板加圧カム140の回転中心以外の場所に係止されており、中板加圧カム140の位置により、分離ローラ110の給送ローラ108に対する加圧力を切り替えることが可能となっている。
本実施の形態においては、図5(b)に示すように中板105が加圧されるときに中板加圧カム140のばね掛け部140aが分離ローラから遠ざかり、分離ローラ110の加圧力は大きくなる(このときの加圧力をPr1とする)。その後、更に給送ローラ108が回転し、中板105が離間して図4(a)の状態になったとき、中板加圧カム140に設けたバネ掛け位置140aは、分離ローラ110に近づき、分離ローラ110の給送ローラ108への加圧力は小さくなる(このときの加圧力をPr2とする)。分離加圧力Pr1及びPr2はトルクリミッタのトルク値と合わせて、安定した給紙動作が行えるよう、次のように設定されている。
Pr1はシートが重送し易い傾向ではあるが、厚紙や下カールした封筒もニップ部に確実に入ることができるように設定されている。又、Pr2は、給送ローラ108と分離ローラ110のニップ内にシートが1枚のみ存在する、又はシートが無い状態では、摩擦力で分離ローラ110が給送ローラ108に追従し、該ニップ内にシートが2枚以上存在する場合は、分離ローラ110が逆転して重送シートを押し戻すように設定されている。
又、中板の加圧カム140に分離ローラ加圧バネ142の一端を係止すると、中板105へのシートSの積載量の多少によらず、Pr1の加圧力は一定となり、より安定した搬送性能が得られる。
そして、1枚ずつ分離されて搬送されたシート材Sは、その後、搬送ローラ対115により画像形成部に送られる。
以上述べてきたように、中板の加圧離間カムに分離ローラ加圧バネの一端を係止することで、実施の形態1で述べた効果に加え、シートの積載量が満載でも少載でも、分離加圧力は同じように切り替わる。
尚、中板加圧カム140に設けたばね掛け部140aの位置により、分離圧の調整は勿論、中板加圧離間タイミングに対して、分離ローラ圧の切り替えタイミングを調整することが可能となり、画像形成装置の目的に合わせて給送するメディアのタイプに適した切り替えタイミングを設定することが可能となる。
又、実施の形態1,2では、ピックアップローラレスのリタード分離方式を用いたシート給送装置について述べたが、ピックアップローラを有するリタード分離方式を用いたシート給送装置に対しては分離ローラ圧の切り替えを同様に行うことで、同じく給紙性能の向上を図ることができる。
更に、分離ローラの代わりに分離パッドを用いたデュプロ方式のシート給送装置に対しても、分離パッドの給送ローラへの加圧力を同様に切り替えることで、同じく給紙性能の向上を図ることができる。
本発明の実施の形態1を示す画像形成装置の断面である。 本発明の実施の形態1を示すシート給送装置の概略断面である。 本発明の実施の形態1を示すシート給送装置の概略断面である。 本発明の実施の形態2を示すシート給送装置の概略断面である。 本発明の実施の形態2を示すシート給送装置の概略断面である。 本発明の従来例を示すシート給紙装置の概略断面図である。 本発明の従来例を示すシート給紙装置の駆動展開図である。
101 画像形成装置本体
105 中板
108 給送ローラ
110 分離ローラ
113 保持部材
114 分離ローラ加圧バネ
115 搬送ローラ
132 中板加圧バネ
133 リンクアーム
141 中板加圧バネ
142 分離ローラ加圧バネ

Claims (5)

  1. シートを支持するシート支持手段と、シート支持手段に支持されたシートに圧接し、シートを搬送する方向に回転してシートを給送するためのシート給送回転体と、シート支持手段に支持されたシートを給送回転体に圧接するための加圧手段と、シート給送回転体に圧接し、前記シート給送回転体から送り出されたシートを1枚ずつに分離するための分離手段と、を有するシート給送装置において、
    前記分離手段を保持して揺動自在に設けられた保持部材と、
    前記シート支持手段のシートを支持する積載面と反対側に係止する揺動可能なアームと、
    前記保持部材の一端に係止され、前記アームの揺動中心を挟んで、シート支持手段を支持する端部と反対側の端部に係止され、前記分離手段を前記シート給送回転体に加圧する加圧バネと、
    前記シート給送回転体に駆動を伝達している駆動伝達手段に設けられ、伝達される駆動により回転するカムと、
    前記カムに当接する位置に配置され、前記アームの揺動中心に固定されているカムフォロアと、を備え、
    前記カムは、前記駆動伝達手段が伝達する駆動により回転することによって、当接している前記カムフォロアを揺動させ、該カムフォロアの揺動に伴って揺動する前記アームが、前記シート支持手段を、前記加圧手段の加圧力に抗して前記シート支持手段に支持されているシートを前記シート給送回転体に圧接させない位置と、前記加圧手段の加圧力によって前記シート支持手段に支持されているシートを前記シート給送回転体に圧接させる位置とに移動させることを可能とすると共に、前記アームの揺動により前記加圧バネによる前記分離手段の前記シート給送回転体への加圧力を変更可能とし、
    シートを給送するときに、前記アームの揺動により、前記シート支持手段を、支持されているシートを前記シート給送回転体に圧接させてシートを給送する位置に移動させたときには、前記分離手段の前記シート給送回転体への加圧力が高まり、 前記シート支持手段を、支持されているシートを前記シート給送回転体から離間させたときには、前記分離手段の前記シート給送回転体への加圧力が低下するようにしたことを特徴とするシート給送装置。
  2. シートを支持するシート支持手段と、シート支持手段に支持されたシートに圧接し、シートを搬送する方向に回転してシートを給送するためのシート給送回転体と、シート支持手段に支持されたシートを給送回転体に圧接するための加圧手段と、シート給送回転体に圧接し、前記給送手段から送り出されたシートを1枚ずつに分離するための分離手段と、を有するシート給送装置において、
    前記シート給送回転体の回転軸に固定されたカムと、
    前記シート支持手段の前記カムと対向する位置に配置され、前記カムの回転により前記シート支持手段を移動させて、積載されているシートを前記シート給送回転体に加圧及び離間可能とするためのた突起部と、
    前記分離手段を前記シート給送回転体に加圧するために、前記カムの回転中心以外の位置に一端が係止され、前記分離手段に他端が係止された加圧バネと、を備え、
    前記カムの回転により、前記加圧バネによる前記分離手段の前記シート給送回転体への加圧力を変更可能とし、
    シートを給送するときに、前記カムの回転により、前記シート支持手段を、支持されているシートを前記シート給送回転体に圧接させてシートを給送する位置に移動させたときには、前記分離手段の前記シート給送回転体への加圧力が高まり、 前記シート支持手段を、支持されているシートを前記シート給送回転体から離間させたときには、前記分離手段の前記シート給送回転体への加圧力が低下するようにしたことを特徴とするシート給送装置。
  3. 前記分離手段は、前記シート給送回転体に圧接して、前記シート給送回転体から送り出されたシートを1枚ずつに分離するためにシートを戻す方向に回転可能な分離ローラであることを特徴とする請求項1又は2に記載のシート給送装置。
  4. 前記分離手段は、分離パッドであることを特徴とする請求1又は2に記載のシート給送装置。
  5. 請求項1乃至4の何れか1項に記載のシート給送装置と、
    前記シート給送装置から送り出されたシートに画像を形成する画像形成部と、
    を備えていることを特徴とする画像形成装置。
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