JP4727535B2 - 給紙装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、記録紙、用紙、転写紙、OHPシートなどのシート状記録媒体(本明細書では単に用紙と称する)を供給する給紙装置、及びこの給紙装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、デジタル複合機などの画像形成装置に係り、更に詳しくは、低電力消費モード(省エネモード)の機能を備えた給紙装置及び画像形成装置に関する。
複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置において用紙搬送路内の用紙の搬送状況をユーザに知らせるために、LEDなどの発光素子を使用し、搬送状況を表示する表示装置を備えた装置が従来から知られている。この表示装置では、例えば正常動作時は緑、紙詰まりなどの異常時は赤がそれぞれ点灯され、あるいは点滅するように構成されている。表示装置を発光素子で構成した場合に、用紙搬送路内の紙詰まりが発生したことを検出し、発光素子を点灯あるいは点滅させる場合、例えば、
1)まず、用紙搬送路内に配置された用紙検知手段からの信号を装置本体内のCPUへ送信する。
2)CPUではその信号情報を処理し、発光素子へ制御信号を送信する。
という制御が行われる。このように制御すると、CPUで複数の発光素子を制御することから、各発光素子の点灯あるいは点滅制御をそれぞれ行うことができ、更に点滅間隔なども自在に制御することができる。
この制御では、CPUが用紙搬送路内での用紙の搬送状況を判断し、前述したようにCPUが発光素子へ制御信号を送信して発光素子の点灯あるいは点滅を行うが、用紙搬送状況に紙詰まりなどの異常が発生した場合には、通常、その異常が解消されるまでは発光素子は異常発生を意味する点灯あるいは点滅し続け、ユーザに給紙装置が異常状態であることを知らせ続ける。
一方、近来環境保護や使用コストダウンなどのために、画像形成動作を行わないときはCPUへの給電を停止する省電力モード(低電力消費モード)が広く採用されている。しかしながら、省電力モードを取り入れた画像形成装置にあっては、異常状態のまま、省電力モードになってしまうとCPUへの電源供給が停止されるので、表示装置の制御を行うことができず、ユーザに異常状態であることを知らせることができない。そこで、例えば特許文献1及び2には、画像形成を行わないときは画像形成に必要なセンサの電源を遮断し、紙詰まりなどを検知するセンサは動作可能にすることが提案されている。
特開2005−25066号公報 特許第3627723号公報
しかしながら、上記の従来技術においては、夜中などユーザが装置の周囲にいない場合に、例えばファクシミリ受信などで装置が給紙動作を行い、紙詰まりが起こった場合には、省電力消費モードに移行せず、翌朝にユーザが紙詰まりを解消させるまではCPU制御で表示装置の点灯・点滅を行うようにすれば上記のような欠点は解消されるが、省電力消費モードに移行することができず、電力を無駄に消費してしまう。
本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、省電力消費モード時でも用紙搬送路における搬送異常をユーザに知らせることができるようにすることにある。
前記目的を達成するため、第1の手段は、低電力消費モードを備えた給紙装置において、用紙搬送経路内の所定個所の用紙の有無を検知する用紙検知手段と、前記用紙検知手段の検知状況を表示する表示手段と、予め設定された時間を計時する計時手段と、前記装置各部及び前記各手段の制御を行う制御手段と、前記用紙検知手段、前記表示手段及び前記制御手段間の信号送信回路を切り替える切り替え手段と、を備え、前記計時手段は給紙動作が終了し、又は中断したとき、当該終了又は中断した時点から計時を開始し、前記制御手段は前記計時手段の計時が前記予め設定した時間を経過したとき前記低電力消費モードに移行し、前記切り替え手段は信号送信回路を所定の信号経路に切り替えることを特徴とする。
第2の手段は、第1の手段において、前記所定の信号経路が前記用紙検知手段から前記制御手段へ送信される用紙の有無情報を前記表示手段へ直接送信する経路であることを特徴とする。
第3の手段は、第1又は第2の手段において、前記給紙動作の終了又は中断後、前記計時手段が計時する時間を任意に設定可能な操作部を更に備えていることを特徴とする。
第4の手段は、第1ないし第3のいずれかの手段において、前記切り替え手段に入力される切り替え信号が、前記制御手段の駆動用電源から供給されることを特徴とする。
第5の手段は、第4の手段において、前記切り替え信号が、省電力モード移行/非移行時の電源状態から自動的に生成されることを特徴とする。
第6の手段は、第1の手段において、前記用紙検知手段は用紙搬送路の用紙搬送方向に間隔をおいて複数配置されていることを特徴とする。
第7の手段は、第1ないし第6のいずれかの手段において、前記用紙検知手段はフォトリフレクタからなることを特徴とする。
第8の手段は、第1ないし第6のいずれかの手段において、前記表示手段はLEDであることを特徴とする。
第9の手段は、第1ないし第8のいずれかの手段に係る給紙装置を画像形成装置が備えていることを特徴とする。 後述の実施の形態において、用紙検知手段は用紙検知部210、第1及び第2の用紙検知センサ210−a,210−bに、表示手段は表示部211、第1及び第2の発光素子211−a,211−bに、制御手段は制御部201に、切り替え手段は切り替え回路208に、計時手段はタイマカウント部215に、操作部は参照番号212に、フォトリフレクタは参照番号410−a,410−bに、LEDは参照番号411−a,411−bに、それぞれ対応する。
本発明によれば、低電力消費モードに移行後、制御手段の電源が停止した状態でも用紙検知手段と表示手段は機能しているので、低電力消費モード時においてもユーザは用紙搬送路における搬送異常を知ることができる。
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図1は本発明の一実施形態に係る給紙装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す図である。この実施形態においては画像形成装置を電子写真式の複写機を例にとっている。複写機の機能としては一般的であるので構成概要だけを述べる。
複写機は、読み取り部120、書き込み部130、作像部160、給紙部170、定着部180、及び排紙部190からなる。読み取り部120は、光源121、集光レンズ122、反射ミラー群123、読み取り素子124、及びファン125を備えている。光源121は原稿を照明する照明光の光源であり、照明により原稿から反射される反射光を、ミラー群123を介して集光レンズ122に導き、集められた反射光を読み取り素子124に入射させる。読み取り素子124では、入射した光を電気信号に変換し、原稿読み取った電気信号として出力する。ファン125は、光源121から発生する熱を外部に逃がす機能を有する。
書き込み部130は、発光源131、ポリゴンミラー132、レンズ群133、及びミラー134を備えている。発光源132はレーザ光源であり、発光源132から出射されたレーザ光は線状に集光されてポリゴンミラー132に入射する。ポリゴンミラー132で反射されたレーザ光は、バレルトリダルレンズやfθレンズからなるレンズ群で傾きが補正され、等角速度偏向から等速度偏向に変換されてミラー134に入射し、作像部の感光体ドラム136表面に照射される。
作像部160は、前記感光体ドラム136、この感光ドラム136の外周に沿って配置された帯電チャージャ135、現像器(現像ローラ)137、転写チャージャ140、分離チャージャ141、クリーニングユニット143及び図示しない除電チャージャを備えている。書き込み部130からの光書き込みは、帯電チャージャ135によって帯電された感光ドラム136表面に対して行われ、静電潜像が書き込まれる。静電潜像は現像器137によってトナー現像され、転写チャージャ140で用紙側に転写され、分離チャージャ141で用紙を分離した後、定着部180側に搬送される。転写チャージャ140によって用紙側に転写されずに感光体ドラム側に残留したトナーはクリーニングユニット143によって清掃され、更に、感光体ドラム136表面に残った電荷は除電チャージャによって除電され、次の画像形成に備える。
給紙部170は、給紙カセット138、給紙ローラ139及びレジストローラ146からなる。給紙カセット138は本実施形態では2台設けられ、当該給紙カセット138の最下流側にそれぞれ給紙ローラ139が配されている。レジストローラ146は給紙ローラ139の下流側で転写チャージャ140の上流側に設けられ、感光ドラム136上で現像されたトナー像の先端とタイミングを取って用紙を送り出す。なお、この給紙部は給紙装置として機能する。
定着部180は、搬送装置147及び熱定着装置142からなる。熱定着装置142は加熱ローラと加圧ローラを備え、分離チャージャ141で感光体ドラム136から分離された用紙を搬送装置147によって搬送し、前記加熱ローラと加圧ローラ間のニップを用紙が通過する間に、熱と圧力によってトナーを用紙表面に定着させる。搬送装置147は吸気による発生する負圧により用紙を搬送ベルト上に吸着させ、前記ニップに用紙を導く。
排紙部190は、排紙ローラ群144、トレイセレクタ145、複数段の排紙トレイ101及び排紙検知装置102を備えている。この排紙部190はソータとして機能し、排紙トレイ101上の用紙の有無、用紙の積載高さを排紙検知装置102によって検知する。
また、画像形成装置本体上部には操作表示装置150が設けられている。この操作表示装置150は操作入力のための操作ボタンが設けられ、また、給紙部、作像部、排紙部の検知状態を含む種々の操作情報、作動情報を表示する液晶表示パネルと、用紙搬送状態を表示する表示部211が設けられている。
図2は前記給紙部170の制御(電気的)構成を示すブロック図である。給紙部170の制御構成は、本体制御基板217、電源214、操作部212、用紙検知部210、及び表示部211からなり、給紙部200に本体制御基板271が接続されている。電源214は、電源スイッチ(SW)213によりオン/オフされ、給紙ローラ139を駆動するためのモータ(図示しない)などへ電源を供給する。操作部212は給紙部200の操作のための指示と表示を行う。本体制御基板217は画像形成装置全体の制御を司り、用紙検知部210は用紙搬送路内の用紙の有無を検出する。表示部211は、ユーザへ給紙部の用紙搬送状況を表示し、発光素子から構成されている。本体制御基板217は、CPU回路部202、IO回路部206、及び切り替え回路208からなり、CPU回路202は設定された所定の時間を計時するタイマカウント部215を備えている。IO回路部206は、用紙検知部210、表示部211、図示しないその他のセンサ、モータなどの負荷への信号の入出力を行い、切り替え回路208は切り替え信号209によって用紙検知部210と表示部211とを切り替える。
図3は図2の本体制御基板217を更に詳細に示すブロック図である。本体制御基板217は、制御部201及び切り替え回路208から基本的に構成されている。制御部201は、CPU回路部202及びIO回路部206からなる。CPU回路部202は、給紙部及び複写機全体の制御を行うCPU203と、制御用プログラムを記憶するROM204と、制御に必要なワークエリアを提供するRAM205とから主に構成されている。またここでは図示していないが、CPU203は図1で示したタイマカウント部215を含んでいる。IO回路部206には、IO制御用ASIC207が搭載されており、このIO制御用ASIC207がIO制御を行っている。このIO回路部206はCPU回路部202と切り替え回路208に接続され、切り替え回路208には回路切り替え信号209が印加されている。
用紙検知部210は、本実施形態では、第1及び第2の2つの用紙検知センサ210−a,210−bを備え、第1及び第2の用紙検知センサ210−a,210−bは用紙搬送方向上流側からこの順で配置されている。表示部211は、前記第1及び第2の前記用紙検知センサ210−a,210−bにそれぞれ対応する第1及び第2の発光素子211−a,211−bを備えている。これらの発光素子211−a,211−bは、用紙検知センサ210−a,210−bの用紙検知の状態に応じて点灯し、又は点滅する。
この制御構成において、用紙検知部210の信号をCPU203で処理する場合の手順について説明する。まず、用紙が搬送され、用紙先端が第1の用紙検知センサ210−aに到達すると、その検知情報がCPU203に送信される。検知情報を受信したCPU203は、受信した瞬間からタイマカウント部215において時間のカウントを開始する。そして、カウント開始からある一定の時間内に第2の用紙検知センサ210−bから用紙ありの情報が送信されると正常に用紙が用紙搬送路を搬送されていると判断し、CPU203が表示部211に正常動作時の発光素子の制御信号を出力する。逆にカウント開始から一定時間内に用紙検知センサ210−bから用紙ありの情報が送信されないと、用紙がどこかに詰まっていることになり、紙詰まりと判断する。これにより、CPU203は表示部211に紙詰まり時の制御信号を出力し、その信号がIO制御ASIC207を通して表示部211に伝達され、表示部211の発光素子211−a,bが点灯・点滅する。又は用紙の先端が用紙検知部210に到達した瞬間から時間のカウントを開始し、ある一定時間以上用紙検知部210が用紙ありの情報を送信しつづけても、用紙検知部210付近で紙詰まりが発生したものと判断して紙詰まり時の発光素子211−a,bの制御信号を出力する。ここでの一定時間内とは、搬送される用紙の大きさに依存するものであり、用紙サイズが大きくなると、それに比例してこの時間も長くなる。この用紙サイズと一定時間の関係は通常、CPU回路部202内のROM204に保存されている。そして予め設定された省電力モード移行時間がたつと、装置は省電力モードに入る。なお、本実施形態では、前記第1の用紙検知センサ210−aは例えば給紙ローラ146の用紙搬送方向の直後に、前記第2の用紙検知センサ210−bは例えばレジストローラ146の用紙搬送方向の直前にそれぞれ設けると良い。なお、用紙検知センサ210−a,210−bの設置位置は給紙装置の構成、形式、搬送路長などに応じて適宜設定される。
図4は本実施形態における給紙部の動作手順を示すフローチャートである。同図において、動作が開始されると最初に、タイマカウント部215で時間のカウントを開始し(ステップS1001)、給紙動作を行う(ステップS1002)。そこで前述したように用紙検知部210からの情報とROM205に保存されている用紙サイズと搬送時間との所定の関係をCPU203で処理し、正常に用紙搬送が終了したか否かをチェックする(ステップS1003)。正常に用紙搬送が終了したと判断した場合には、次の給紙動作があるか否かをチェックする(ステップS1004)。次の給紙動作がある場合には、一度タイマカウントをストップ・クリアし(ステップS1005)、再びステップS1001に戻り。カウントを始動させ次の給紙動作に入る。
ステップS1004において次の給紙動作がない場合には、カウントを続け、カウント時間が省エネ設定時間と同じになったかをチェックし(ステップS1006)、同じ時間になると装置は省電力モードに入る。
ステップS1003において、用紙検知部210からの情報とROM205に保存されている、ある一定時間の関係をCPU203で処理し、正常に用紙搬送が終了したと判断されなかった場合には、紙詰まりが発生したと判断する(ステップS1007)。そして、紙詰まりが解消されたかをチェックする(ステップS1008)。紙詰まりが解消されない場合はステップS1006に進み、カウントを続ける。そしてそのカウント時間が省エネ設定時間と同じになると省電力モードに入る。
このとき、CPU203は回路切り替え信号209を切り替え、切り替え回路208により用紙検知部210と表示部211を直接接続する。この状態でCPU203の電源供給を停止したとしても発光素子は点灯することができる。なお、ここでは用紙搬送路内に用紙検知部210がある場合について説明を行ったが、用紙検知部210はこれだけに限らず、例えば用紙搬送路外に設置しても良い。例えば、用紙搬送路内に用紙があるときだけONするような部品の動作を検出するようにしても良い。
図5は図3の切り替え回路208の具体例を示すブロック図である。切り替え回路208は基本的に第1及び第2のセレクタ301,302、ドライバ303、インバータ304から構成されている。第1及び第2のセレクタ301,302にはセレクタ自身用の電源入力端子及びGND端子のほかに、信号入力端子、信号出力端子及び出力状態を決定する端子(通常OE端子:Out Enable端子)が設けられている。以下、第1及び第2のセレクタ301,302の動作の概要について説明する。
通常、Active Lowのセレクタであれば、OE端子にLレベルの信号が入力されると、出力端子からは入力端子と同じレベルの信号が出力される。例えばOE端子にLレベルが入力され、入力端子にHレベルが入力されていたとすると、出力端子にはHレベルが出力される。逆にLレベルが入力されるとLレベルが出力される。またOE端子にHレベルの信号が入力されると、出力は入力レベルに関係なくハイインピーダンスとなる。例えばOE端子にHレベルが入力されていて、入力端子にHレベルが入力されても出力はハイインピーダンスとなる。
この切り替え回路208においては、回路切り替え信号209は第2のセレクタ302に直接印加され、同時にインバータ304を介して第1のセレクタ301に印加される。回路切り替え信号209がHレベルのときには、第1のセレクタ301のOE端子にはLレベルが入力されることになり、出力は第1のセレクタ301の入力、すなわちIO回路部206の出力と同レベルとなる。このとき第2のセレクタ302のOE端子にはHレベルが入力されるので、出力はハイインピーダンスとなっている。
したがって、信号の流れとしては用紙検知部210からの信号情報はまずIO回路部206へ入力され、更にCPU回路部202へ入力され処理される。処理された情報に基づきCPU回路部202からIO回路部206へ表示部211の制御信号が出力され、ドライバ303を介して表示部211へ伝達される。逆に回路切り替え信号がLレベルのときには第1のセレクタ301の出力はハイインピーダンスとなり、第2のセレクタ302の出力は入力と同じレベル、すなわち用紙検知部210の出力と同レベルになる。このとき第2のセレクタ302の出力信号はドライバ303を介して表示部211へ伝達される。ここではドライバ303を用いて表示部211をドライブするような構成としているが、セレクタ301,302でドライブ可能であれば省いても問題ない。
以上説明したように回路切り替え信号209の信号レベルにより用紙検知部210が検知した用紙の有無情報を、制御部201を介して表示部211へ伝達するか否かを決定することができる。例えば回路切り替え信号209が省電力モードの状態で決定されるのであれば、省電力モード非移行時には回路切り替え信号209がHレベル、省電力モード移行時には回路切り替え信号209がLレベルとすれば、省電力モード非移行時には用紙検知部210が検知した用紙の有無情報を、制御部201を介して表示部211へ伝達させ、省電力モード移行時には用紙検知部210が検知した用紙の有無情報を、制御部201を介さず直接表示部211へ伝達させることができる。
図6は図5の用紙検知部210と表示部211の具体例を示すブロック図である。すなわち、用紙検知部210の第1及び第2の用紙検知センサ210−a,210−bを第1及び第2の2つのフォトリフレクタ(反射型光センサ)410−a,410−bで構成し、表示部211を第1及び第2の2つのLED411−a,411−bでそれぞれ構成している。第1及び第2のフォトリフレクタ410−a,410−b内にそれぞれ搭載されているフォトトランジスタのコレクタは、第2のセレクタ302及びIO回路206の入力に接続されており、各エミッタはGNDへ接続されている。また各コレクタは抵抗を介して電源(+5VE)でプルアップされている。
このような構成において、第1及び第2のフォトリフレクタ410−a,410−bの発光・受光面に用紙がある場合には、第1及び第2のフォトリフレクタ410−a,410−b内の各LEDの光が用紙表面で反射しフォトトランジスタへ入射し、フォトトランジスタがONになる。これによりコレクタとエミッタが導通した状態となり、第2のセレクタ302及びIO回路部206の入力はLレベルとなる。逆に用紙がない場合には、フォトトランジスタにLED光が入射しないことからフォトトランジスタはOFF状態となり、第2のセレクタ302及びIO回路部206の入力はHレベルとなる。
回路切り替え信号209がHレベルの場合は、第1及び第2のフォトリフレクタ10−a,410−bの出力はIO回路部206へ入力され、その後CPU回路部202へ伝達されCPU203で処理された後、再びIO回路部206を介して第1及び第2のLED411−a,411−bへ伝達される。回路切り替え信号209がLレベルだった場合にはフォトリフレクタ410の出力は直接第1及び第2のLED411−a,411−bへと伝達される。このとき第1及び第2のフォトリフレクタ410−a,410−bの発光・受光部に用紙があった場合には第1及び第2のLED411−a,411−bが点灯し、用紙がない場合には第1及び第2のLED411−a,411−bは共に点灯しない。
図7は回路切り替え信号209として制御部201の駆動用電源412を用いた場合の本体制御基板210と用紙検知部210及び表示部211の具体例を示すブロック図である。制御部駆動用電源412は、制御部201のCPU回路部202、IO回路部206に電源を供給するとともに、切り替え回路208のインバータ304にも回路切り替え信号として印加している。これにより、省電力モード移行/非移行時の電源状態から自動的に回路切り替え信号209を生成することができる。この場合、第1及び第2のフォトリフレクタ410−a,410−b、第1及び第2のLED411−a,411−b、第1及び第2のセレクタ301,302、及びインバータ304の電源は省電力モード移行時でも供給が停止されない電源であることが必要となる。
本発明の一実施形態に係る給紙装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す図である。 給紙装置の電気的な構成を示すブロック図である。 図2の本体制御基板を更に詳細に示すブロック図である。 本実施形態における給紙装置の動作を説明するためのフローチャートである。 図3の切り替え回路の具体例を示すブロック図である。 図5の用紙検知部と表示部の具体例を示すブロック図である。 回路切り替え信号として制御部の駆動用電源を用いた場合の本体制御基板と用紙検知部及び表示部の具体例を示すブロック図である。
符号の説明
101 排紙トレイ
120 読み取り光学系
130 書き込み光学系
136 感光体ドラム
137 現像ローラ
139 給紙ローラ
146 レジストローラ
160 作像部
170 給紙部
180 定着部
190 排紙部
200 本体制御基板
201 制御部
208 切り替え回路
210 用紙検知部
210−a,210−b 用紙検知センサ
211 表示部
211−a、211−b 発光素子
212 操作部
214 電源
215 タイマカウント部
202 CPU制御部
410−a,410−b フォトリフレクタ
411−a,411−b LED

Claims (9)

  1. 低電力消費モードを備えた給紙装置において、
    用紙搬送経路内の所定個所の用紙の有無を検知する用紙検知手段と、
    前記用紙検知手段の検知状況を表示する表示手段と、
    予め設定された時間を計時する計時手段と、
    前記装置各部及び前記各手段の制御を行う制御手段と、
    前記用紙検知手段、前記表示手段及び前記制御手段間の信号送信回路を切り替える切り替え手段と、
    を備え、
    前記計時手段は給紙動作が終了し、又は中断したとき、当該終了又は中断した時点から計時を開始し、
    前記制御手段は前記計時手段の計時が前記予め設定した時間を経過したとき前記低電力消費モードに移行し、
    前記切り替え手段は信号送信回路を所定の信号経路に切り替えることを特徴とする給紙装置。
  2. 前記所定の信号経路が前記用紙検知手段から前記制御手段へ送信される用紙の有無情報を前記表示手段へ直接送信する経路であることを特徴とする請求項1記載の給紙装置。
  3. 前記給紙動作の終了又は中断後、前記計時手段が計時する時間を任意に設定可能な操作部を更に備えていることを特徴とする請求項1又は2記載の給紙装置。
  4. 前記切り替え手段に入力される切り替え信号が、前記制御手段の駆動用電源から供給されることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の給紙装置。
  5. 前記切り替え信号が、省電力モード移行/非移行時の電源状態から自動的に生成されることを特徴とする請求項4記載の給紙装置。
  6. 前記用紙検知手段は用紙搬送路の用紙搬送方向に間隔をおいて複数配置されていることを特徴とする請求項1記載の給紙装置。
  7. 前記用紙検知手段はフォトリフレクタからなることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の給紙装置。
  8. 前記表示手段はLEDであることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の給紙装置。
  9. 請求項1ないし8のいずれか1項に記載の給紙装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
JP2006238877A 2006-09-04 2006-09-04 給紙装置及び画像形成装置 Active JP4727535B2 (ja)

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