JP6562820B2 - 給紙装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
本発明は、このような問題を解決することを課題とし、媒体載置部から給紙される媒体の斜行を抑制することを目的とする。
図1において、画像形成装置1は、例えばプリンタであり、媒体を収容する媒体収容部における媒体を載置する媒体載置部としての用紙トレイや手差しトレイを備え、媒体載置部から給紙した媒体に画像を形成するものである。なお、画像形成装置1は、CPU(Central Processing Unit)等の制御部を備え、メモリ等の記憶部に記憶された制御プログラムに基づいて制御部によって全体の動作が制御される。
媒体載置部としての用紙トレイ100は、内部に媒体101を積層して載置するものである。
トナーカートリッジ550は、トナーを収容し、トナーをトナー像形成部530に供給するものである。トナーカートリッジ550は、それぞれのトナー像形成部530に対応するように5つ配列され、画像形成装置1本体に対して着脱可能に構成されている。
2次転写ローラ690は、中間転写ベルト600に担持されたトナー画像を用紙搬送部400により搬送された媒体に転写するものである。
定着部700は、2次転写ローラ690により媒体に転写されたトナー画像を熱と圧力で定着させるものである。
媒体載置部としての手差しトレイ900は、媒体Pを載置するものであり、操作者の手差し操作により載置された媒体Pを収容するものである。手差しトレイ900に載置された媒体Pは、後述するピックアップローラ、給紙ローラおよび分離ローラにより、1枚ずつ用紙搬送部400に給紙される。
図2および図3において、手差しトレイ900は、用紙積載トレイ901と、用紙トレイ902と、用紙ガイド903と、レバー904と、ピックアップフレーム905と、シャフト906と、スプリング908と、ピックアップローラ910と、給紙ローラ915と、分離ローラ916とを有している。
媒体載置部としての用紙トレイ902は、図中矢印Aが示す媒体搬送方向における用紙積載トレイ901の下流に配置され、上部に媒体Pが積層されるものである。用紙トレイ902は、媒体搬送方向における下流側の端部が媒体積層方向である上下方向に移動可能に構成されている。
本実施例では、用紙ガイド903aの位置を給紙する媒体の基準位置とする。
ピックアップフレーム905は、ピックアップローラ910を回転可能に支持するものである。
ピックアップローラ910は、用紙トレイ902により押し上げられた媒体搬送方向における下流側の最上位の媒体Pの端部と当接し、回転することにより手差しトレイ900に載置された媒体Pを媒体搬送方向に送り出すことができるようになっている。
スプリング908は、手差しトレイ900に備えられ、ピックアップフレーム905を用紙トレイ902側に付勢するものである。したがって、スプリング908により、ピックアップフレーム905に回転可能に支持されたピックアップローラ910が、用紙トレイ902に載置された媒体Pの方向に付勢される。
分離ローラ916は、給紙ローラ915と対抗配置され、ピックアップローラ910により繰り出された媒体Pの下面と接触して給紙ローラ915により給紙される媒体Pが1枚になるように分離するものである。
図4において、シャフト917は、給紙ローラ915の回転軸であり、図2および図3に示す手差しトレイ900に回転可能に支持されている。
シャフト917の一端部に給紙ローラ915、他端部に電磁クラッチ918が取り付けられている。また、シャフト917には、ギヤ915bが取り付けられている。このシャフト917には、図3に示すピックアップフレーム905が回転可能に支持されている。
ピックアップローラ910は、図3に示すピックアップフレーム905に支持された回転軸953に取り付けられている。また、回転軸953には、ギヤ955が取り付けられている。また、ピックアップローラ910の回転軸953は、図2に示すガイド面903aと略直交する方向に延在するように配設されている。
また、ピックアップローラ910は、図3に示すピックアップフレーム905を介してシャフト917に対して回転可能に設けられている。
本実施例では、給紙ローラ915の回転中心915aと、ピックアップローラ910の回転中心910aとは、略平行に配置されている。
図5において、用紙搬送部は、ピックアップローラ910と、給紙ローラ915と、分離ローラ916と、搬送ローラ対403と、用紙検知センサ923と、用紙搬送ガイド925、926とを有している。
用紙搬送ガイド925、926は、図中矢印Aが示す媒体搬送方向における給紙ローラ915の下流側の用紙搬送路を挟んで上下に配置され、給紙ローラ915で給紙された媒体を案内するものである。用紙搬送ガイド925は、媒体の上面を案内し、用紙搬送ガイド926は、媒体の下面を案内する。
用紙検知センサ923は、媒体搬送方向における用紙搬送ガイド925、926の下流側であって、用紙搬送ガイド925、926と搬送ローラ対403との間に配置され、搬送される媒体を検知するものである。用紙検知センサ923の出力信号は、制御部へ通知される。
図6において、ピックアップローラ910は、シャフト953と、ボス952と、表層ゴム951と、スプリング956とを有している。
突起部としてのノックピン954は、シャフト953を貫通し、両端部がシャフト953から突出するようにシャフト953に固定されている。
ギヤ955は、シャフト953の一端部に固定されて設けられ、図4に示すアイドルギヤ919と噛み合うものである。
ボス952には、スパイラル(螺旋)状に延びる溝952aが、軸対象に2か所形成されており、それぞれの溝952aにノックピン954のそれぞれの端部が移動可能に嵌合するようになっている。また、それぞれの溝952aに嵌合したノックピン954の先端部は、ボス952の表面から突出しないように形成されている。
本実施例では、溝952aは、角度α=30度、長さL=2mmの溝として形成されている。
表層ゴム951は、ゴム素材で形成され、ピックアップローラ910の表層を形成するものであり、ボス952の外周に固定されている。
なお、理解を容易にするため、ノックピン954をボス952の表面から突出するように長く図(以下の図も同様)に記載しているが、上述した通り、ノックピン954の先端部は、ボス952の表面から突出しないように形成されている。
このようにピックアップローラ910は構成され、ピックアップローラ910のボス952はシャフト953の軸(延伸)方向に移動可能になっている。
まず、画像形成装置の動作の概要を図1に基づいて説明する。なお、手差しトレイ900から媒体Pを給紙し、その媒体Pに画像を形成する動作を説明する。また、画像形成装置は、制御部により全体の動作が制御される。
画像形成装置1は、手差しトレイ900から媒体Pを給紙し、用紙搬送部400の搬送ローラ対403、404により図中矢印Aが示す媒体搬送方向に搬送する。それぞれのトナー像形成部530では、感光ドラム532上にトナー画像が形成され、さらにそのトナー画像が中間転写ベルト600上に転写される。
このようにして画像形成装置1は画像形成動作を行う。
まず、図7に示すように、操作者は、手差しトレイ900の用紙ガイド903aおよび用紙ガイド903bを給紙する媒体の幅に合わせるように位置を調整する。操作者は、用紙ガイド903aおよび用紙ガイド903bの位置を調整すると、ロック部材としてのレバー904aおよびレバー904bを回転させて用紙トレイ902に形成されている溝に嵌合させ、用紙ガイド903aおよび用紙ガイド903bの位置を固定する。
印刷動作が開始されると、電磁クラッチ918(図4参照)によって駆動源からの駆動伝達が接続され、給紙ローラ915およびピックアップローラ910が、図中矢印Bが示す媒体給紙方向に回転し、給紙動作を開始する。
図9(a)に示すように、ピックアップローラ910が回転を開始する前は、スプリング956によりボス952がギヤ955の方向へ付勢されていることにより、ピックアップローラ910のノックピン954は、溝952aにおいて、図中矢印Bが示す回転方向における上流側であってギヤ955から離れた側の端部952bと当接する第1の位置に配置されている。
このように、ピックアップローラ910は、媒体の送り動作に伴って、シャフト953の軸方向における図2に示すガイド面903aの方向に移動する。
なお、図9(a)、(c)はピックアップローラ910の側面図であり、図9(b)、(d)はピックアップローラ910の斜視図である。
図10(a)に示す、ノックピン954が第1の位置に配置されているピックアップローラ910の回転を開始する前の状態から、媒体の給紙を行うためピックアップローラ910を回転させると、図10(b)に示すように、ノックピン954が第2の位置に配置され、ピックアップローラ910は矢印Cが示す用紙ガイド903aの方向へ移動する。
ピックアップローラ910の移動に伴って移動した媒体Pは、基準位置となる媒体ガイド903aの側面に突き当たる。
媒体Pが基準位置となる媒体ガイド903aの側面に突き当てられた状態で回転するピックアップローラ910により媒体Pが給紙される。
このように、ピックアップローラ910は、媒体Pの送り出し動作が開始されてから媒体ガイド903aと媒体Pとが当接するまでの間、媒体ガイド903aに向かう方向に移動する。
しかしながら、本実施例では、基準位置となる媒体ガイド903aの側面に突き当てられた媒体Pをピックアップローラ910により給紙するようにしているため、媒体Pに印刷を行う際の媒体毎の相対的な左書き出し位置の誤差を抑制することができる。
媒体Pが搬送ローラ対403に到達すると、搬送される媒体Pにより引かれてピックアップローラ910の表層ゴムおよびボス952は、図11(b)に示すように、図中矢印Bが示す方向に回転する。
したがって、次回、媒体を給紙するとき、ピックアップローラ910は図10(a)に示す給紙前の位置から給紙を開始する。
図12は変形例における手差しトレイおよびピックアップローラの斜視図である。図12(a)は手差しトレイ900の斜視図、図12(b)はピックアップローラ9101の斜視図である。
図12(b)に示すように、ピックアップローラ9101は、軸953とボス952とが固定されている。
また、図12(a)に示すように、ピックアップローラ9101は、ピックアップフレーム9051に回転可能に設けられている。
図13は変形例における用紙側面の突き当て動作の説明図である。
図13において、付勢手段としてのスプリング908は、手差しトレイに設けられた受け部材959に備えられ、ピックアップフレーム9051を介してピックアップローラ9101を媒体Pの方向へ付勢している。
媒体検知手段としての圧力センサ958は、用紙ガイド903aの側面903cに設けられ、当接する媒体Pの圧力を検知するものである。
給紙動作を開始する前に、アクチュエータ9052の通電を解除し、ピックアップフレーム9051を介してピックアップローラ9101を媒体Pに当接する位置に移動させる。その後、モータ9051bによりピックアップフレーム9051を図中矢印Cが示す用紙ガイド903aの方向へ移動させる。ピックアップフレーム9051の移動に伴って、ピックアップローラ9101と、ピックアップローラ9101と接触している媒体Pとが基準位置となる用紙ガイド903aの側面903cに突き当たる方向へ移動する。
このように、ピックアップローラ9101を用紙ガイド903a側に移動させた後、ピックアップローラ9101により媒体を所定量搬送した後、ピックアップローラ9101を用紙ガイド903aの反対側に移動させる。
なお、変形例を含む本実施例では、媒体載置部を手差しトレイ900として説明したが、それに限られることなく、媒体を給紙する部位であれば画像形成装置1に設けられた用紙トレイ100等としても良い。
また、ピックアップローラで媒体載置部に載置された最上位の媒体を用紙ガイドの側面に突き当てるようにしているため、媒体の積載量に関わらず媒体を用紙ガイドの側面に突き当てることができるという効果が得られる。
さらに、媒体の端部からの印刷位置を精度よく揃えることができるという効果が得られる。
なお、上述した第1の実施例と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。また、図14は、図2の矢印A(矢印Y)が示す媒体搬送方向と直交する矢印Zが示す鉛直方向の面における断面図である。
ピックアップローラ960には、Dカット部(面)951bが形成されており、断面の形状がD字状に形成されている。
図15において、シャフト917は、給紙ローラ915の回転軸であり、図14に示す手差しトレイ900に回転可能に支持されている。
ピックアップローラ960は、図14に示すピックアップフレーム905に支持された回転軸953に取り付けられている。また、回転軸953には、ギヤ955が取り付けられている。
また、ピックアップローラ960は、図14に示すピックアップフレーム905を介してシャフト917に対して回転可能に設けられている。
本実施例では、ピックアップローラ960は、給紙ローラ915の回転軸であるシャフト917の中心線915aと、ピックアップローラ960の回転軸953の中心線960aとが成す角度をθとして図14に示すピックアップフレーム905に支持されている。
したがって、図中矢印E1が示すフィードローラ915の媒体搬送方向と、図中矢印E2が示すピックアップローラ960の媒体搬送方向とが成す角度はθとなり、ピックアップローラ960は、図2に示す用紙ガイド903aの側面903cの方向へ媒体を斜行させて搬送する。
図16において、用紙搬送部は、第1の実施例と同様に、ピックアップローラ960と、給紙ローラ915と、分離ローラ916と、搬送ローラ対403と、用紙検知センサ923と、用紙搬送ガイド925、926とを有している。
なお、ピックアップローラ960は、図15において説明したように、給紙ローラ915に対して角度θを成すようにピックアップフレーム905に支持されている。
図17において、ピックアップローラ960は、シャフト953と、ボス952と、表層ゴム951aと、スプリング9561とを有している。
ノックピン954は、シャフト953を貫通し、両端部がシャフト953から突出するようにシャフト953に固定されている。
ギヤ955は、シャフト953の一端部に固定されて設けられ、図4に示すアイドルギヤ919と噛み合うものである。
表層ゴム951aは、ゴム素材で形成され、ピックアップローラ960の表層を形成するものであり、ボス952の外周に固定されている。本実施例の表層ゴム951aは、外周の一部に平坦なDカット部951bが形成されている。
スプリング9561は、ボス952とギヤ955との間に備えられた付勢部材であり、ボス952をギヤ955から離間する方向(図2に示す用紙ガイド903aの方向)へ付勢するものである。
なお、理解を容易にするため、ノックピン954をボス952の表面から突出するように長く図(以下の図も同様)に記載しているが、上述した通り、ノックピン954の先端部は、ボス952の表面から突出しないように形成されている。
なお、画像形成装置の動作は第1の実施例と同様なので説明を省略する。
画像形成装置の給紙装置が行う給紙動作を図18〜図23に基づいて説明する。なお、本実施例では、給紙装置としての手差しトレイからの給紙動作を説明する。
まず、図18に示すように、操作者は、手差しトレイ900の用紙ガイド903aおよび用紙ガイド903bを給紙する媒体の幅に合わせるように位置を調整する。操作者は、用紙ガイド903aおよび用紙ガイド903bの位置を調整すると、ロック部材としてのレバー904aおよびレバー904bを回転させて用紙トレイ902に形成されている溝に嵌合させ、用紙ガイド903aおよび用紙ガイド903bの位置を固定する。
このとき、図20(b)に示すように、給紙される媒体Pの用紙ガイド903a側の端部は、図中矢印Xが示す方向における基準位置である用紙ガイド903aの側面903cからS[mm]離れて載置されているものとする。
給紙動作が開始されると、用紙ガイド903aの側面903cは、ピックアップローラ960によって送り出された媒体Pの搬送方向と対向するように配置されているため、媒体Pは用紙ガイド903aの側面903cである基準位置へ向かって徐々に移動する。
なお、この状態では、図21(c)に示すように、ピックアップローラ960は、表層ゴム951aがギヤ955から離間した位置に配置されたままである。
このとき、媒体Pの端部を用紙ガイド903aの側面903cへ確実に突き当てるため、媒体Pの先端部が給紙ローラ915と分離ローラ916との接触部であるNIP部9151に到達する前に、媒体Pの端部を用紙ガイド903aの側面903cに突き当てる必要がある。
θ≧Tan-1(S/A) ・・・(条件2)
媒体Pの端部が用紙ガイド903aの側面903cに突き当たり、図22(a)(b)に示すように、媒体Pの先端部が給紙ローラ915のNIP部9151に到達し、さらに媒体Pが搬送されると、ピックアップローラ960の回転により、媒体Pが用紙ガイド903aの側面903cから受ける反力が徐々に増大する。
また、表層ゴム951aには、Dカット部951bが形成されているため、ピックアップローラ960が1回転する毎に、表層ゴム951aのDカット部951bと媒体Pは離間する。
図23に示すように、媒体Pの先端部が搬送ローラ対403のNIP部4031に到達し、搬送ローラ対403によって搬送され始めると、第1の実施例と同様に、電磁クラッチ918によりピックアップローラ960および給紙ローラ915への駆動の伝達を切断する。
したがって、次回、媒体を給紙するとき、ピックアップローラ960は図20(a)に示す給紙前の位置から給紙を開始する。
このように、本実施例では、給紙ローラ915の回転軸であるシャフト917と、ピックアップローラ960の回転軸953とが成す角度を所定の角度θとしたピックアップローラ960を設け、媒体を給紙するときに媒体載置部としての手差しトレイ900に載置された媒体を給紙基準位置となる用紙ガイド903aの側面903cに突き当てるようにしたことにより、媒体載置部に載置された媒体と、用紙ガイド903aの側面903cとの間に隙間が生じている場合であっても、媒体が斜行して給紙されることを抑制することができる。
なお、本実施例では、媒体載置部を手差しトレイ900として説明したが、それに限られることなく、媒体を給紙する部位であれば画像形成装置1に設けられた用紙トレイ100等としても良い。
また、ピックアップローラで媒体載置部に載置された最上位の媒体を用紙ガイドの側面に突き当てるようにしているため、媒体の積載量に関わらず媒体を用紙ガイドの側面に突き当てることができるという効果が得られる。
また、ピックアップローラを、強制的に所定量移動させる定量移動方式でなく、バネ圧を利用した定圧移動方式で移動させるようにしているため、薄紙から厚紙までの様々な厚さの媒体に対して上述した効果を得ることができる。
さらに、専用のセンサやアクチュエータ等を追加することなく、簡易な構成で上述した効果を得ることができる。
また、第1の実施例では、図6に示すピックアップローラ910の表層ゴム951の形状を円筒形状として説明したが、図17に示す第2の実施例と同様に、表層ゴム951aの外周の一部に平坦なDカット部(面)951bを形成し、Dカット部951bと媒体とを離間させるようにしても良い。
100、902 用紙トレイ
200 給紙部
400 用紙搬送部
402、403、404 搬送ローラ対
530 トナー像形成部
700 定着部
900 手差しトレイ
901 用紙積載トレイ
903、903a、903b 用紙ガイド
903c 側面
904、904a、904b レバー
905、9051 ピックアップフレーム
906、917 シャフト
908 スプリング
910、9101、960 ピックアップローラ
915 給紙ローラ
916 分離ローラ
918 電磁クラッチ
923 用紙検知センサ
951、951a 表層ゴム
951b Dカット部
952 ボス
952a、952d 溝
953 シャフト
954 ノックピン
956、9561 スプリング
958 圧力センサ
9052 アクチュエータ
Claims (10)
- 媒体を載置する媒体載置部と、
前記媒体載置部に対して移動自在に設けられ、媒体の側部を案内するガイド面を有するガイド部材と、
回転軸を中心に回転自在に配置され、前記媒体載置部に載置された媒体を媒体搬送方向へ送り出すピックアップ部材と、
を有し、
前記ピックアップ部材は、前記回転軸に対して回転可能なボスを有し、
前記回転軸は、突起部を有し、
前記ボスは、前記突起部が移動可能に嵌合する溝が形成され、
前記ピックアップ部材は、
前記送り出し動作に伴って、前記回転軸方向に移動することを特徴とする給紙装置。 - 請求項1に記載の給紙装置において、
前記ピックアップ部材の回転軸は、
前記ガイド部材に形成された前記ガイド面と略直交する方向に延在することを特徴とする給紙装置。 - 請求項1または請求項2に記載の給紙装置において、
前記ピックアップ部材は、
前記送り出し動作が開始されてから前記ガイド面と媒体とが当接するまでの間、前記ガイド面に向かう方向に移動することを特徴とする給紙装置。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載の給紙装置において、
前記ボスは、前記溝が形成された円筒状の本体部と、前記本体部を覆う表層とを有することを特徴とする給紙装置。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載の給紙装置において、
前記ピックアップ部材は、
前記ボスを前記回転軸方向であって前記ガイド面の反対方向に付勢する付勢手段を有することを特徴とする給紙装置。 - 請求項1から請求項5のいずれかに記載の給紙装置において、
前記溝は、前記回転軸が延伸する方向と所定の角度を保持して長尺状に形成されていることを特徴とする給紙装置。 - 請求項1から請求項6のいずれかに記載の給紙装置において、
前記ピックアップ部材と駆動源との間の駆動伝達の接続および切断を切り替える切替手段を有し、
前記切替手段で前記駆動伝達を接続して前記ピックアップ部材により媒体を所定量搬送した後、前記切替手段で前記駆動伝達を切断することを特徴とする給紙装置。 - 請求項1から請求項7のいずれかに記載の給紙装置において、
前記ピックアップ部材は、ピックアップローラであることを特徴とする給紙装置。 - 請求項1から請求項8のいずれかに記載の給紙装置において、
前記ピックアップ部材は、Dカット面を有することを特徴とする給紙装置。 - 請求項1から請求項9のいずれかに記載の給紙装置を有することを特徴とする画像形成装置。
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