JP6575076B2 - 給紙装置 - Google Patents

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本発明は、印刷ヘッドとプラテンとの間のギャップを調整するプラテンギャップ調整機構を備えたプリンターに関する。
従来から、例えば、プリンターなどにおいて、複数枚に重ねて収容された用紙束から1枚ずつ用紙を給紙するための給紙装置が用いられている。
このような給紙装置においては、従来から、例えば、水平にセットされた原稿束から最上位の用紙をほぼ水平に直進するよう送り出し、そのうちの最上位の1枚を分離機構によって分離して搬送するようにしたものがある。
しかしながら、この方式だと用紙がうまく分離されず、重送されてしまうことがあった。
このような用紙の重送を防止するため、従来、例えば、原稿束20をセットする原稿セット部1と、セットされた原稿束20から原稿を送り出す送出部3と、送り出された原稿のうち最上の原稿を他から分離して所定位置に給紙する分離給紙部4、6と、を備えた自動原稿給紙装置において、原稿セット部1と分離給紙部4、6との間に、原稿束20から送出された原稿の先端部を、屈曲案内部31により、斜下方から斜上方の向きに屈曲させて分離を容易にする案内板30を設けるようにした技術が開示されている(例えば、特許文献1を参照。)。
特開平11−130287号公報
しかしながら、前記従来の技術においては、複数枚の用紙の束から、ピックした分離されていない数枚の用紙が、分離給紙部に搬送される際に、特に、コシの弱い用紙などでは、用紙の中央部が凸側に変形してしまうことがある。これにより、用紙の中央部が駆動源を持つローラーに接触しやすくなり、用紙の重送を防止することができないという課題があった。
本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、用紙の重送を確実に防止することのできる給紙装置を提案することを目的とするものである。
前記目的を達成するために、本発明に係る給紙装置は、複数の用紙を収容する用紙収容部と、前記用紙収容部に収容された前記用紙を送り出す用紙送出部と、前記用紙送出部から搬送された前記用紙の姿勢を整える姿勢規制部材と、を備え、前記姿勢規制部材は、複数のリブから構成され、前記複数のリブのうち、中央に配置された前記リブの高さが、他の前記リブよりも低く形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、複数のリブのうち、中央に配置されたリブの高さを他のリブよりも低く形成しているので、用紙の先端部のたわみをなくし、用紙の先端部を直線状に保ちなから、分離ローラーに当接させることができる。その結果、用紙が重送された場合でも、用紙の先端部を分離ローラーの適正な位置に当接させることができ、重送された用紙の適正な分離を行うことが可能となる。
また、前記発明において、前記姿勢規制部材の用紙搬送方向下流側に、搬送ローラーと前記搬送ローラーに当接される分離ローラーとを設け、前記複数のリブ間の幅は、前記分離ローラーの幅より小さくなるように配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、複数のリブ間の幅を分離ローラーの幅より小さくなるように配置しているので、複数のリブにより用紙の姿勢を規制して分離ローラーに当接させることができる。
また、前記発明において、前記姿勢規制部材は、前記複数のリブとは異なるリブを備えていることを特徴とする。
本発明によれば、複数のリブとは異なるリブを備えているので、この複数のリブとは異なるリブにより用紙の姿勢を規制することができる。
また、前記発明において、前記複数のリブとは異なるリブの一部は、膨らみ部を備えていることを特徴とする。
本発明によれば、リブに膨らみ部を設けるようにしているので、より用紙のたわみをなくして用紙の先端部を直線状に保つように用紙の姿勢を規制することができる。
また、前記発明において、前記膨らみ部を備えた前記複数のリブとは異なるリブは、前記分離ローラーの一側または両側に配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、分離ローラーの一側または両側のリブに膨らみ部を形成しているので、分離ローラーの近傍において、用紙のたわみをなくして用紙の先端部を直線状に保つように用紙の姿勢を規制することができる。
本発明を適用したプリンターを示す前側斜視図である。 図1のプリンターを示す概略立て断面図である。 給紙装置を示す概略斜視図である。 給紙ローラーを省略した給紙装置を示す概略斜視図である。 姿勢規制部材の一部示す概略斜視図である。 姿勢規制部材および分離ローラー部分を示す概略斜視図である。 給紙機構の分離ローラー部分で切断した一部断面斜視図である。 用紙の先端部の姿勢を測定した結果を示すグラフである。 用紙の重送が発生する割合について測定した結果を示すグラフである。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
本実施形態においては、本発明に係る給紙装置を両面印刷可能な反転ユニットを備えたインクジェットプリンターに適用したものである。
なお、反転ユニットを備えていないインクジェットプリンター、インクジェットプリンター以外のプリンターに対しても本発明を同様に適用可能である。
図1は本実施形態に係るインクジェットプリンター(以下、単に「プリンター」という。)を前方から見た場合の外観斜視図であり、図2はプリンターの内部構成を示す概略縦断面図である。
図1および図2に示すように、プリンター1は、幅方向に長い直方体形状に形成されたプリンター本体2を備えている。プリンター本体2の後方には、反転ユニット3が装着されている。ここで、反転ユニット3は、シート状の媒体である用紙の表裏を反転させた状態で当該用紙をプリンター本体2に戻すためのユニットである。また、反転ユニット3は、後述のように開閉式の反転ユニット3であり、プリンター本体2の後方下端部分を中心として、プリンター本体2の後方に開けることが可能である。
プリンター本体2の前面には、給紙カセット装着部4が設けられている。給紙カセット装着部4は、プリンター本体2の前面における下方部分において、プリンター本体2の前面に開口している。給紙カセット装着部4には、プリンター本体2の前方から給紙カセット5が着脱可能に装着されている。給紙カセット装着部4の上側には、排紙トレイ6が設けられている。排紙トレイ6は、プリンター本体2の前方に略水平に突出している。排紙トレイ6の上側には、プリンター本体2の幅方向に延在する矩形の排紙口7が形成されている。
プリンター本体2の前面であって排紙口7の上側には、操作部8が設けられており、操作部8には、電源スイッチ8a、複数の状態表示ランプ8bなどが配列されている。プリンター本体2の前面であって排紙トレイ6および排紙口7の両側には、矩形の開閉蓋9a、9bが取り付けられている。これらの開閉蓋9a、9bは、開放した状態で、インクカートリッジ装着部(図示せず)が開口し、インクカートリッジ(図示せず)の交換などを行うことができる。プリンター本体2の上面部分は、略平坦な面となっており、その中央部分には、メンテナンス用の開閉蓋10が取り付けられている。
次に、図2を参照してプリンターの用紙搬送経路について説明する。
プリンター本体2の内部には、用紙供給路12、本体側搬送路13および反転用搬送路14が形成されている。用紙供給路12および本体側搬送路13は、プリンター本体2の内部に形成されており、反転用搬送路14は反転ユニット3の内部に形成されている。
用紙供給路12は、給紙カセット5に積層状態で収納されている用紙を本体側搬送路13に供給するための搬送経路である。用紙供給路12は、給紙カセット5の先端部からプリンター本体2の後方に向けて斜め上方に延びた後、プリンター本体2の前方に湾曲して、本体側搬送路13に連続している。
そして、給紙カセット5に収納された用紙は、用紙送出部としての給紙ローラー15によって用紙供給路12に送り出される。送り出された用紙は、分離ローラー16と搬送ローラーのニップ部を介して1枚ずつ送り出される。分離ローラー16と搬送ローラー17のニップ部を介して送り出された用紙は、搬送ローラー17と従動ローラー18のニップ部を介して、本体側搬送路13に向けて搬送される。
本体側搬送路13は、プリンター本体2の前後方向略水平に延びて排紙口7に至る搬送経路である。本体側搬送路13に沿って、その用紙搬送方向の上流側から順に、紙送りローラー対21、印刷ヘッド22、第1排紙ローラー対23および第2排紙ローラー対24がそれぞれ配置されている。印刷ヘッド22はインクジェットヘッドであり、そのノズル面に対して一定の間隙をもってプラテン25が配置されている。
用紙供給路12から本体側搬送路13に搬送された用紙は、搬送ローラー17によって紙送りローラー対21に送り込まれる。紙送りローラー対21に送り込まれた用紙は、紙送りローラー対21によって印刷ヘッド22の印刷位置を経由して、第1排紙ローラー対23に向けて搬送される。第1排紙ローラー対23に送り込まれた用紙は、第1排紙ローラー対23および第2排紙ローラー対24を経由して、排紙口7から排紙トレイ6に排出される。
一方、反転ユニット3の内部に形成されている反転用搬送路14は、本体側搬送路13に対して、プリンター本体2の下方に配置されており、全体として、プリンター本体2の上下方向に延在する環状の搬送経路である。反転用搬送路14は、本体側搬送路13の上流端から後方に延びる上側経路26と、上側経路26から下方に延びる下向き経路27と、下向き経路27から前方に湾曲して延びる下側経路28と、下側経路28から上方に延びる上向き経路29とを備えている。
上向き経路29は、その上端部分がプリンター本体2の前方に斜めに湾曲して、用紙供給路12の途中位置に合流している。したがって、上向き経路29と用紙供給路12の下流側の部分は、共通経路30となっている。この共通経路30は、搬送ローラー17の外周面に沿って延びる湾曲経路である。
上側経路26と下向き経路27の間には、第1搬送ローラー31および従動ローラー32が配置され、下側経路28と上向き経路29の間には、第2搬送ローラー33および従動ローラー34が配置されている。本体側搬送路13から反転用搬送路14に送り込まれる用紙は、第1搬送ローラー31と従動ローラー32のニップ部に送り込まれる。そして、第1搬送ローラー31によって、第2搬送ローラー33と従動ローラー34のニップ部に送り込まれ、第2搬送ローラー33によって、搬送ローラー17と従動ローラー18のニップ部に送り込まれる。この後は、用紙は、搬送ローラー17によって、再び本体側搬送路13に送り込まれる。
環状の反転用搬送路14を経由することで、用紙は、表裏が反転した状態で本体側搬送路13に戻される。したがって、反転用搬送路14を経由させることで、用紙の両面印刷を行うことができる。
ここで、本体側搬送路13の下流端、反転用搬送路14の上流端および共通経路30の下流端には、経路切替フラップ(図示せず)が配置されている。経路切替フラップは、プリンター本体2の後端部を中心として上下に回動可能とされている。
経路切替フラップは、通常の状態では、その自重によって、経路切替フラップの先端部が搬送ローラー17の外周面に当接した状態に保持される。
この状態において、本体側搬送路13からバックフィードされる用紙は、経路切替フラップによって反転用搬送路14に案内される。用紙は、反転用搬送路14を経由して、再び共通経路30に戻る。経路切替フラップは、共通経路30に戻る用紙によって押し上げられる。経路切替フラップが押し上げられると、反転用搬送路14の下流端側の共通経路30が本体側搬送路13に連通する。したがって、用紙は、経路切替フラップを押し上げながら、本体側搬送路13に送り込まれる。用紙が通過した後は、経路切替フラップは、再び、自重により元の位置に戻る。
給紙カセット5から用紙を供給する場合にも、同様に、用紙供給路12から本体側搬送路13に向かう用紙によって経路切替フラップが押し上げられる。用紙が通過した後は、経路切替フラップは自重により元の位置に戻る。
次に、プリンターの給紙装置について詳細に説明する。
図3は、給紙装置を示す概略斜視図、図4は、給紙ローラーを省略した給紙装置を示す概略斜視図である。図5は、姿勢規制部材の一部示す概略斜視図、図6は、姿勢規制部材および分離ローラー16部分を示す概略斜視図である。図7は、給紙機構の分離ローラー部分で切断した一部断面斜視図である。
給紙カセット5は、上面が開放された箱型に形成されており、給紙カセット5は、複数枚の用紙を収容する用紙収容部40を備えている。
給紙カセット5の底面には、用紙支持板41が設けられている。給紙カセット5の両側面には、弧状のガイド孔42が形成されており、用紙支持板41の両側部には、ガイド孔42に挿入されるガイド突起43が形成されている。用紙支持板41は、給紙カセット5の挿入側端部が上方に向けてばね付勢されている。
用紙支持板41は、用紙が多い場合は、ばねの付勢力に抗して下方に位置するとともに、用紙が少なくなると、ばねの付勢力によりガイド突起43がガイド孔42に案内されながら、上方に揺動される。このように用紙支持板41の揺動動作により、用紙の枚数に応じて、最上位の用紙が給紙ローラー15に常に当接するように構成されている。
プリンター本体2には、給紙ローラー用軸44に支持された給紙ローラー15が回転駆動自在に設けられており、給紙ローラー15は、周面の一部を直線状に切欠いてなる略半月状に形成されている。
そして、給紙ローラー15を回転駆動させることにより、給紙カセット5の用紙収容部40に収容された最上位の用紙を搬送するものである。この場合に、給紙ローラー15の切欠き形状により、給紙ローラー15の回転により間欠的に用紙を1枚ずつ搬送することができるように構成されている。
また、プリンター本体2の給紙ローラー15による用紙搬送方向下流側には、搬送ローラー用軸45に支持された搬送ローラー17が回転駆動自在に設けられている。搬送ローラー17は、搬送ローラー用軸45の軸方向に沿って所定間隔をもって複数設けられている。
搬送ローラー17の下方には、分離ローラー用軸に支持された分離ローラー16が回転駆動自在に設けられている。分離ローラー16は、分離ローラー用軸46の軸方向のほぼ中央部に設けられており、分離ローラー16は、中央に位置する搬送ローラー17の周面に当接されている。分離ローラー16の内部には、図示しないクラッチ機構が内蔵されている。
給紙ローラー15、搬送ローラー17および分離ローラー16は、図示しない駆動伝達機構を介して駆動モーターなどの駆動源に接続されている。そして、駆動源を駆動することにより、給紙ローラー15、搬送ローラー17および分離ローラー16をそれぞれ回転駆動できるように構成されている。
そして、搬送ローラー17および分離ローラー16を回転駆動させることにより、給紙ローラー15により搬送された用紙を搬送ローラー17と分離ローラー16との間に挟持して、本体側搬送路13に向けて搬送するように構成されている。
なお、分離ローラー16は、駆動源により独立して駆動可能としているが、駆動源に接続せず、搬送ローラー17の回転に応じて従動するように構成してもよい。また、分離ローラー16は、搬送ローラー17に当接した状態で固定するようにしてもよいし、搬送ローラー17に対して接離自在に構成するようにしてもよい。
次に、用紙の姿勢規制部材の構成について説明する。
姿勢規制部材50は、給紙カセット5の幅方向に延在する基板51を備えており、基板51の中央部には、分離ローラー16が入り込むための開口52が形成されている。基板51の上部であって開口52の形成箇所以外の部分には、基板51の幅方向に所定間隔をもって配置された複数のリブとは異なるリブとしての複数のリブ53が形成されている。
これら各リブ53には、肩部54が形成されている。肩部54の用紙搬送方向上流側は、給紙ローラー15により直線状に搬送された用紙の先端部が突き当たる箇所である直線状に傾斜した突き当て部55とされている。肩部54の用紙搬送方向下流側は、搬送ローラー17の外周にほぼ沿った弧状に形成された案内部56とされている。
また、基板51の開口52部分には、本実施形態においては、リブとしての3本の中央リブ57が形成されており、各中央リブ57の先端部は、分離ローラー16の周面に近接するように配置されている。また、各中央リブ57は、分離ローラー16の幅の内側に位置するように配置されている。
そして、本実施形態においては、3本の中央リブ57のうち中央部に位置する中央リブ57aの先端部は、他の2本の中央リブ57b,57cに比較して、高さ寸法が短く形成されている。また、両側の2本の中央リブ57b,57cおよびリブ53の肩部54の高さは、同一の高さに形成されている。さらに、開口52の両側に位置するリブ53に隣接するリブ53の肩部54に対応する位置には、肩部54よりわずかに高く形成してなる膨らみ部58が形成されている。なお、膨らみ部58は、開口52の一側に設けるようにしてもよい。
本実施形態においては、給紙カセット5から給紙ローラー15により斜め上方に向けて搬送される用紙は、その先端部がリブ53の突き当て部55に突き当てられ、この突き当て部55に沿って案内される。そして、用紙が搬送されるにしたがって、用紙の先端部が分離ローラー16の周面に突き当てられ、ここで、重送された用紙を1枚ずつ分離するように構成されている。このようにして1枚ずつ分離された用紙は、搬送ローラー17と分離ローラー16との間に案内され、搬送ローラー17および分離ローラー16の回転駆動により、姿勢規制部材50のリブ53の案内部56に沿って案内されて搬送路に送られる。
ここで、用紙は、給紙ローラー15により搬送されて姿勢規制部材50の突き当て部55を介して分離ローラー16に当接するまで、先端部がほぼ直線状となるように搬送されることが理想である。しかしながら、搬送時に用紙の先端部がたわんで波打つ場合があり、このような状態の用紙を、分離ローラー16に突き当てた場合、重送された用紙を適正に分離することができなくなるおそれがある。
そのため、本実施形態においては、図5および図6に示すように、中央に位置する中央リブ57の高さを他の2本の中央リブ57b,57cの高さよりhだけ低く形成している。
すなわち、中央リブ57は、そもそも用紙の先端部が分離ローラー16に当接される位置を規制して、重送された用紙の分離を行うものである。そして、発明者らの研究により、給紙カセット5から送られる用紙がたわむ際には、用紙の中央部が上方に盛り上がるようにたわむ傾向が強いことがわかっている。このように用紙の中央部が上方にたわんだ状態で、分離ローラー16に当接されると、用紙が分離ローラー16の上方すなわち搬送ローラー17とのニップ部に近い部分に当接されやすくなる。このように用紙が分離ローラー16の上方に当接されると、重送された用紙の分離が適正に行われる前に、搬送ローラー17と分離ローラー16とのニップ部に送られてしまい、重送された用紙の分離を適正に行うことができなくなってしまう。
そのため、本実施形態においては、中央に位置する中央リブ57aの高さを他の2本の中央リブ57b,57cの高さより低く形成することにより、上方にたわんでしまった用紙の中央部分が、自重により下方に下がることができるものである。これにより、用紙の先端部が、中央リブ57およびリブ53の突き当て部55に当接される際に、盛り上がりやすい用紙の中央部分の位置を下げることで、たわみをなくし、直線状に保ちなから、分離ローラー16に当接させることができるようになっている。
この場合に、本実施形態においては、リブ53に膨らみ部58を形成するようにしている。そのため、中央リブ57の両側部分で、用紙を上方にわずかに持ち上げるようにしているので、膨らみ部58が形成されていない場合に比較して、より用紙の中央部分を下方に下げる効果を奏するものである。
次に、本実施形態の動作について、説明する。
本実施形態においては、給紙カセット5に用紙を積層して収容した状態で、給紙ローラー15を回転駆動させると、最上位の用紙は、給紙ローラー15によって用紙供給路12に送り出される。
用紙供給路に送出された用紙の先端部は、姿勢規制部材50の突き当て部55に突き当てられ、肩部54を介して分離ローラー16の周面に当接される。
このとき、本実施形態においては、中央に位置する中央リブ57aの高さを他の2本の中央リブ57b,57cの高さより低く形成しているので、上方にたわんでしまった用紙の中央部分が、高さの低い中央の中央リブ57により、自重により下方に下がる。これにより、用紙の先端部がほぼ直線状になるように、姿勢が規制される。
その結果、用紙が重送された場合でも、用紙の先端部を分離ローラー16の適正な位置に当接させることができ、重送された用紙の適正な分離を行うことが可能となる。
適正に分離された用紙は、分離ローラー16と搬送ローラー17とのニップ部に送られる。そして、分離ローラー16と搬送ローラー17との回転駆動により、姿勢規制部材50の案内部56を介して搬送ローラー17と従動ローラー18のニップ部を介して、本体側搬送路13に向けて搬送される。
搬送ローラー17によって紙送りローラー対21に搬送される。紙送りローラー対21に搬送された用紙は、紙送りローラー対21によって印刷ヘッド22の印刷位置に搬送される。ここで、印刷ヘッドを動作させることにより、用紙に対して所定の印刷を行う。
印刷後の用紙は、第1排紙ローラー対23および第2排紙ローラー対24を経由して、排紙口7から排紙トレイ6に排出される。
次に、本発明について用紙の先端部の姿勢を測定した結果を示す。
図8は用紙の先端部の姿勢を測定した結果を示すグラフである。このグラフにおいて、縦軸は、搬送ローラー17と分離ローラー16とのニップ位置からの距離を表し、横軸は、用紙の幅方向の位置を表している。
そして、本発明は3本の中央リブ57のうち中央の中央リブ57aの高さ寸法を他の2本の中央リブ57b,57cより0.5mm低くなるように形成したものである。また、従来のものは、中央リブ57の高さ寸法をすべて同一にしたものである。
この測定結果によれば、従来のものが用紙の中央付近において上方にたわんでいるのに対して、本発明では、用紙がほぼ直線状になっていることがわかる。
また、図9は用紙の重送が発生する割合について測定した結果を示すグラフである。
この測定結果によれば、本発明は従来のものと比較して、用紙の重送発生率を約1/2に低減させることがわかる。
以上述べたように、本実施形態においては、中央リブ57aの高さを他の中央リブ57b,57cの高さより低くしているので、用紙の先端部のたわみをなくし、用紙の先端部の姿勢を直線状に保ちながら、分離ローラー16に当接させることができる。その結果、用紙が重送された場合でも、用紙の先端部を分離ローラー16の適正な位置に当接させることができ、重送された用紙の適正な分離を行うことが可能となる。
また、リブ53に膨らみ部58を形成するようにしているので、より用紙のたわみをなくして用紙の先端部を直線状に保つように用紙の姿勢を規制することができる。
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、任意に変更することができる。
また、前記実施形態においては、中央に位置する中央リブ57aの高さを低く形成するようにしているが、この中央リブ57aの高さ寸法は、任意に設定することができ、さらに、中央の中央リブ57aを省略するようにしてもよい。
また、前記実施形態においては、本発明の給紙装置をプリンターに適用した場合の形態について説明したが、例えば、複写機など積層して収容された用紙を1枚ずつ取り出す必要がある機器であれば、いずれの機器にも適用することができる。
1…プリンター、2…プリンター本体、3…反転ユニット、4…給紙カセット装着部、5…給紙カセット、6…排紙トレイ、7…排紙口、15…給紙ローラー、16…分離ローラー、17…搬送ローラー、18…従動ローラー、22…印刷ヘッド、40…用紙収容部、41…用紙支持板、50…姿勢規制部材、52…開口、53…リブ、57…中央リブ、58…膨らみ部

Claims (5)

  1. 複数の用紙を収容する用紙収容部と、
    前記用紙収容部に収容された前記用紙を送り出す用紙送出部と、
    前記用紙送出部から搬送された前記用紙の姿勢を整える姿勢規制部材と、を備え、
    前記姿勢規制部材は、先端部が分離ローラーの周面に近接するように配置された複数のリブから構成され、前記複数のリブのうち、中央に配置されたリブの先端部の高さが、他のリブの先端部の高さよりも低く形成されていることを特徴とする給紙装置。
  2. 前記姿勢規制部材の用紙搬送方向下流側に、搬送ローラーと前記搬送ローラーに当接される分離ローラーとを設け、
    前記複数のリブ間の幅は、前記分離ローラーの幅より小さくなるように配置さ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. 前記姿勢規制部材は、前記複数のリブとは異なるリブを備えていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の給紙装置。
  4. 前記複数のリブとは異なるリブの一部は、膨らみ部を備えていることを特徴とする請求項3に記載の給紙装置。
  5. 前記膨らみ部を備えた前記複数のリブとは異なるリブは、前記分離ローラーの一側または両側に配置されていることを特徴とする請求項4に記載の給紙装置。
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