JP6862991B2 - 給紙カセット、及び、画像形成装置 - Google Patents

給紙カセット、及び、画像形成装置 Download PDF

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Description

この発明は、画像形成装置本体に対して所定の着脱方向に着脱される給紙カセットと、それを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機や印刷機等の画像形成装置と、に関するものである。
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、複数枚のシートが収納される給紙カセットを着脱可能に構成したものが、広く知られている(例えば、特許文献1、2参照。)。
詳しくは、特許文献1、2等において、給紙カセットは、複数枚のシート(用紙)が積載された状態で収納される。そして、給紙カセットが画像形成装置本体に装着された状態で、給紙カセットに収納されたシートが1枚ごと給送されて、給送されたシートの表面に所望の画像が形成されることになる。
そして、給紙カセットに収納されたシートがなくなったときなどに、画像形成装置本体から給紙カセットが引き出されて、シートの補充作業などがおこなわれることになる。
一方、特許文献1、2には、給紙カセットに収納される種々のサイズのシートに対応して、シートの位置を定めるためにフェンス部材(サイドフェンスやエンドフェンスである。)を移動可能に設置した給紙カセットが開示されている。
詳しくは、給紙カセットには、フェンス部材とともにレール部材に沿って移動するロック部材(ロックレバー)が設けられている。ロック部材には、レール部材に形成された嵌合部(ロック受け部)に嵌合する被嵌合部(ロック爪)が形成されている。そして、ロック部材の被嵌合部をレール部材の嵌合部に嵌合させることで、フェンス部材の移動方向の位置が定められることになる。このようにロック部材によってロックされたフェンス部材の位置は、給紙カセット内に収納されたシートの端面に当接する位置である。これにより、フェンス部材によって位置が規制されたシートが、給紙カセットから安定して給送されることになる。
従来の給紙カセットは、複数枚のシートが収納された状態で画像形成装置本体に向けて勢いよく装着されると、ロック部材によるロックが外れてフェンス部材が着脱方向にずれてしまうことがあった。
そして、そのようにフェンス部材がずれた状態のまま、給紙カセットからシートが給送されてしまうと、給紙カセットにおける正常なシートの位置が定まらず、給紙不良などの不具合が生じてしまうことになる。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、画像形成装置本体に向けて勢いよく装着されても、ロック部材によるロックが外れてフェンス部材が着脱方向にずれてしまう不具合が生じにくい、給紙カセット、及び、画像形成装置を提供することにある。
この発明における給紙カセットは、シートを収納可能に形成されて、画像形成装置本体に対して所定の着脱方向に着脱される給紙カセットであって、当該給紙カセットに収納されたシートの前記着脱方向の位置を規制するために、上下方向に起立するように構成されたフェンス部材と、前記着脱方向に沿って複数の嵌合部が形成されて、前記フェンス部材を前記着脱方向に移動可能に保持するレール部材と、前記フェンス部材とともに前記着脱方向に移動可能に構成されて、前記レール部材の前記複数の嵌合部のうちの一部に被嵌合部を嵌合させて前記フェンス部材の前記着脱方向の位置を定めるロック部材と、を備え、前記ロック部材は、前記フェンス部材に対向するように前記上下方向に起立する壁部を具備し、前記ロック部材の前記壁部は、前記フェンス部材の対向面に向けて突出する突出部のみが、前記フェンス部材の前記対向面に接触するように形成され、前記ロック部材の前記被嵌合部は、前記壁部の前記突出部に比べて前記フェンス部材の前記対向面から前記着脱方向の離れた位置に形成されたものである。
本発明によれば、画像形成装置本体に向けて勢いよく装着されても、ロック部材によるロックが外れてフェンス部材が着脱方向にずれてしまう不具合が生じにくい、給紙カセット、及び、画像形成装置を提供することができる。
この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 画像形成装置を示す斜視図である。 給紙カセットを示す斜視図である。 給紙カセットにおけるエンドフェンスとレール部材とを示す斜視図である。 エンドフェンスとレール部材とロック部材との近傍を示す断面斜視図である。 エンドフェンスとレール部材とロック部材との近傍を示す断面図である。 従来の給紙カセットにおける、エンドフェンスとレール部材とロック部材との近傍を示す断面図である。 変形例1としての、ロック部材を示す図である。 変形例2としての給紙カセットの、エンドフェンスとレール部材とロック部材との近傍を示す、(A)断面斜視図と、(B)断面図と、である。
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
まず、図1にて、画像形成装置100における全体の構成・動作について説明する。
図1に示すように、画像形成装置本体100の下方には、給紙カセット26に収納されたシートPを給送するための給紙装置25が設置されている。給紙装置25は、給紙カセット26、給紙ローラ27、分離パッド28、などで構成されている。
また、画像形成装置本体100の中央には、中間転写ベルト装置15が設置されている。また、中間転写ベルト装置15の中間転写ベルト8に対向するように、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応したプロセスカートリッジ6Y、6M、6C、6Kが並設されている。
4つのプロセスカートリッジ6Y、6M、6C、6Kは、いずれも、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kと、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの周囲に配設された帯電装置、現像装置、クリーニング装置、除電部と、が1つのユニットとして画像形成装置本体100に対して着脱可能に構成されている。そして、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの表面で、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程)がおこなわれて、それぞれの感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの表面に画像が形成されることになる。
そして、それぞれの感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの表面に形成された各色のトナー像は、1次転写ローラとの対向位置(1次転写ニップ)で、中間転写ベルト8の表面に重ねて転写される。こうして、中間転写ベルト8の表面にカラー画像が形成される(1次転写工程である。)。
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト8は、2次転写ローラ19との対向位置(2次転写ニップ)に達する。そして、中間転写ベルト8の表面に形成された4色のトナー像は、この2次転写ニップの位置に搬送されたシートP上に転写される(2次転写工程である。)。このとき、中間転写ベルト8には、シートPに転写されなかった未転写トナーが残存する。
その後、中間転写ベルト8は、中間転写クリーニング装置16の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト8上の未転写トナーが、中間転写クリーニング装置16によって除去される。
こうして、中間転写ベルト8上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
ここで、2次転写ニップの位置に搬送されるシートPは、装置本体100の下方に配設された給紙カセット26から、給紙ローラ27やレジストローラ対29(タイミングローラ対)等を経由して搬送されるものである。
詳しくは、給紙カセット26には、用紙等のシートPが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ27が図1の反時計方向に回転駆動されると、分離パッド28によって一番上のシートPが下方のシートPと分離されて、一番上のシートPのみがレジストローラ対29のローラ間に向けて給送される。
レジストローラ対29に搬送されたシートPは、回転駆動を停止したレジストローラ対29のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト8上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対29(タイミングローラ対)が回転駆動されて、シートPが2次転写ニップに向けて搬送される。こうして、シートPの表面に、所望のカラー画像が転写される。
その後、2次転写ニップの位置でカラー画像が転写されたシートPは、定着装置20の位置(定着ニップ)に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト21及び加圧ローラ22による熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像(トナー像)がシートP上に定着される(定着工程である。)。
その後、シートPは、排紙ローラ対によって装置外へと排出される。排紙ローラ対によって装置外に排出されたシートPは、出力画像として、排紙トレイ110上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
以下、本実施の形態における給紙カセット26(画像形成装置100)において、特徴的な構成・動作について詳述する。
先に図1を用いて説明したように、本実施の形態における画像形成装置100の下方には、複数枚のシートP(用紙)を収納可能に形成された給紙カセット26(給紙装置25)が設置されている。
この給紙カセット26は、画像形成装置本体100に対して所定の着脱方向(図1、図2の±X方向である。)に着脱されるものである。詳しくは、給紙カセット26は、取っ手を把持したユーザーの手動操作によって、画像形成装置本体100に対して図1、図2の+X方向に移動(装着)されたり、−X方向に移動(引出)されたりできるように構成されている。
そして、給紙カセット26が画像形成装置本体100に装着された状態(図1、図2の状態である。)で、給紙カセット26に収納されたシートPが1枚ごと給紙ローラ27によって給送されることになる。そして、給紙カセット26に収納されたシートPがなくなったときなどに、画像形成装置本体100から給紙カセット26が−X方向に引き出されて、シートPの補充作業などがおこなわれることになる。
ここで、図3〜図6を参照して、本実施の形態における給紙カセット26は、略箱状のケースであって、底板33、サイドフェンス32、エンドフェンス31(フェンス部材)、レール部材35、ロック部材36、などが設置されている。
底板33は、給紙カセット26に収納されたシートP(底板33上に積載されたシートP)の枚数に応じて移動機構によって上下動されるものである。底板33の上下動により、給紙カセット26に収納された最上方のシートPが給紙ローラ27によってスムーズに給送されることになる。
サイドフェンス32は、シートPを挟むように幅方向(±Y方向)の両端部において上下方向(±Z方向)に起立するようにそれぞれ設置されている。サイドフェンス32は、シートPの幅方向のサイズに合わせて、サイドフェンス用レール部材に沿って幅方向に移動可能に構成されている。サイドフェンス32によって、給紙カセット26に収納されたシートPの幅方向(±Y方向)の位置が規制されることになる。
フェンス部材としてのエンドフェンス31は、給紙カセット26に収納されたシートPの着脱方向(±X方向であって、給送方向である。)の位置を規制するためのものであって、上下方向(±Z方向)に起立するように構成されている。エンドフェンス31は、シートPの給送方向後端に当接するように設置されていて、シートPの給送方向(±X方向)のサイズに合わせて、レール部材35(エンドフェンス用レール部材)に沿って給送方向(着脱方向)に移動可能に構成されている。
レール部材35(エンドフェンス用レール部材)は、幅方向の中央部で、着脱方向(±X方向)に延在するように形成されている。レール部材35は、着脱方向に沿って複数の嵌合部35a(略鋸歯状の凹凸である。)が形成されていて、エンドフェンス31(フェンス部材)を着脱方向(±X方向)に移動可能に保持している。
ロック部材36は、エンドフェンス31(フェンス部材)とともに着脱方向(±X方向)に移動可能に構成されている。詳しくは、本実施の形態において、ロック部材36は、エンドフェンス31の下部(シートPに対向しない側の下部である。)に接続されていて、エンドフェンス31と一体化されている。そして、ロック部材36は、その底部に被嵌合部36a(略鋸歯状の凹凸である。)が形成されていて、レール部材35の複数の嵌合部35aのうちの一部に被嵌合部36aを嵌合させてエンドフェンス31の着脱方向の位置を定めるように構成されている。
すなわち、ロック部材36の被嵌合部36aは、レール部材35の嵌合部35aに比べて、±X方向の長さが充分に短く、被嵌合部36aが嵌合部35aに嵌合する±X方向の位置によって、エンドフェンス31の±X方向の位置が定められる(ロックされる)ことになる。
ここで、図5、図6に示すように、ロック部材36には、エンドフェンス31(フェンス部材)に対向するように上下方向(±Z方向)に起立する壁部36bが設けられている。具体的に、ロック部材36は、幅方向(±Y方向)にみたときに、略L字状に形成されている。
そして、ロック部材36の壁部36bは、エンドフェンス31の対向面に向けて突出する突出部36b1のみが、エンドフェンス31の対向面に接触するように形成されている。すなわち、本実施の形態では、図7に示す従来の給紙カセット126のようにロック部材136の壁部136bがエンドフェンス31に面接触するのではなくて、ロック部材36の壁部36b(突出部36b1)がエンドフェンス31に点接触するように構成されている。
そして、本実施の形態では、ロック部材36の被嵌合部36aは、壁部36bの突出部36b1に比べてエンドフェンス31の対向面から着脱方向(±X方向)の離れた位置に形成されている。すなわち、被嵌合部36aは、突出部36b1よりも+X方向に配置されている。
このような構成により、給紙カセット26が複数枚のシートPが収納された状態で画像形成装置本体100に向けて勢いよく装着されても、ロック部材36(被嵌合部36a)によるロックが外れてエンドフェンス31が着脱方向にずれてしまう不具合が生じにくくなる。
詳しくは、図6を参照して、シートPが積載された給紙カセット26が+X方向に移動して画像形成装置本体100にセットされるとき、シートPの慣性力F1がエンドフェンス31に作用することになる。このとき、給紙カセット26を勢いよくセットするほど、その慣性力F1は大きくなる。そして、慣性力F1を受けたエンドフェンス31は、ロック部材36に対して、慣性力F1に比例するF2の力を作用させる。このF2の力は、図7に示す従来のものとは異なり、ロック部材36の突出部36b1のみで受けることになる。そして、突出部36b1が受けたF2の力によって、壁部36bと被嵌合部36aとの境界部分(モーメント支点)を中心に、F2が作用した突出部36b1からの距離Aに応じたモーメントM(=F2×A)が発生する。このモーメントMによって、ロック部材36の被嵌合部36aに、レール部材35の嵌合部35aに嵌合する方向(押し当たる方向)に働く力F3が発生して、被嵌合部36aと嵌合部35aとが強固に嵌合することになる。なお、上述した力F3は、モーメント支点から被嵌合部36aまでの距離をBとしたときに、F3×B=F2×Aなる関係を満足することになる。したがって、被嵌合部36aと嵌合部35aとの嵌合力をさらに高めたい場合には、モーメント支点からの突出部36b1の高さAを大きく設定したり、モーメント支点からの被嵌合部36aの距離Bを小さく設定したり、することになる。
これに対して、図7に示す従来の給紙カセット126は、シートPの慣性力F1を受けたエンドフェンス31によってロック部材136に作用する力は壁部136bの全面で受けることになるため、その力が被嵌合部136aと嵌合部35aとの嵌合を解除する力として直接的に作用したり、その力が被嵌合部136aと嵌合部35aとを嵌合する方向に作用したとしても、その力は極めて小さかったりすることになる。したがって、ロック部材136(被嵌合部136a)によるロックが外れてエンドフェンス31が着脱方向にずれてしまう不具合が生じやすくなる。
本実施の形態では、上述したように、シートPが収納された給紙カセット26が画像形成装置本体100に向けて勢いよく装着されても、被嵌合部36aと嵌合部35aとの嵌合力が高められるような力F3が作用するため、ロック部材36(被嵌合部36a)によるロックが外れてエンドフェンス31が着脱方向にずれてしまう不具合が生じにくくなる。したがって、エンドフェンス31がずれた状態のまま給紙カセット26からシートPが給送されてしまうような現象も軽減されて、給紙不良などの不具合が生じにくくなる。
ここで、本実施の形態において、ロック部材36は、比較的剛性の高い樹脂材料で形成されている。これに対して、ロック部材36を、比較的剛性が低くて弾性を有する部材(例えば、肉厚が薄い樹脂材料である。)で形成することもできる。
そのような場合に、ロック部材36は、壁部36bがエンドフェンス31の対向面の側から突出部36b1を介して外力F2を受けたときに、弾性変形して、その反力によって嵌合部35aに対する被嵌合部36aの嵌合力が強まることになる。
したがって、そのように構成した場合であっても、ロック部材36(被嵌合部36a)によるロックが外れてエンドフェンス31が着脱方向にずれてしまう不具合が生じにくくなる。
<変形例1>
図8は、変形例1としてのロック部材36を示す概略図である。
図8に示すように、変形例1において、ロック部材36は、被嵌合部36aが壁部36bに対して双方の境界部分を中心にして回動可能に保持されていて、被嵌合部36aを嵌合部35aに嵌合する方向(図8の反時計方向である。)に回動するように付勢する付勢部材としてのねじりコイルスプリング37(連結スプリング)が設けられている。
このように構成した場合であっても、ねじりコイルスプリング37による付勢力によって嵌合部35aに対する被嵌合部36aの嵌合力が強まることになるため、ロック部材36(被嵌合部36a)によるロックが外れてエンドフェンス31が着脱方向にずれてしまう不具合が生じにくくなる。
<変形例2>
図9(A)は、変形例2としての給紙カセット26のエンドフェンス31とレール部材35とロック部材36との近傍を示す断面斜視図であって、本実施の形態における図5に対応する図である。また、図9(B)は、そのエンドフェンス31とレール部材35とロック部材36との近傍を示す断面図であって、本実施の形態における図6に対応する図である。
図9に示すように、変形例2における給紙カセット26には、嵌合部35aに対する被嵌合部36aの嵌合を解除するようにロック部材36を上方(+Z方向)に移動させるレバー部材38が設けられている。
詳しくは、レバー部材38は、図9(B)の両矢印方向に回動可能に、エンドフェンス31に保持されている。そして、レバー部材38は、通常時(レバー部材38を手動操作しないときである。)には、ロック部材36に干渉しない位置(嵌合部35aに対する被嵌合部36aの嵌合を妨げない位置である。)に位置している。これに対して、レバー部材38は、ユーザーの手動操作によって図9(B)の時計方向に回動されると、ロック部材36を上方に押し上げるように動作(後述する圧縮スプリング39の付勢力に抗するように押し上げる動作である。)して、嵌合部35aに対する被嵌合部36aの嵌合が解除されることになる。
このようにレバー部材38を設けることによって、嵌合部35aに対する被嵌合部36aの嵌合力を強めるように構成してしまっても、レバー部材38の操作によって嵌合部35aに対する被嵌合部36aの嵌合を容易に解除することができる。なお、レバー部材38の回動によって嵌合部35aに対する被嵌合部36aの嵌合を解除する操作は、サイズの異なるシートPに入れ替えるときなどであって、エンドフェンス31の±X方向の位置を変更する必要があるときにおこなわれる。
また、変形例2における給紙カセット26には、嵌合部35aに対する被嵌合部36aの嵌合を強めるようにロック部材36を下方に付勢する付勢手段としての圧縮スプリング39が設けられている。
詳しくは、圧縮スプリング39(付勢手段)は、その一端側がロック部材36の壁部36bの上端に接続され、その他端側が壁部36bの上端に対向するエンドフェンス31の表面に接続されている。
このように構成することにより、嵌合部35aに対する被嵌合部36aの嵌合力を安定的に維持することができる。
以上説明したように、本実施の形態における給紙カセット26は、給紙カセット26の着脱方向(±X方向)にエンドフェンス31(フェンス部材)とともに移動可能に構成されて、レール部材35の複数の嵌合部35aのうちの一部に被嵌合部36aを嵌合させてエンドフェンス31の着脱方向の位置を定めるロック部材36が設けられている。ロック部材36の壁部36bは、突出部36b1のみが、エンドフェンス31の対向面に接触するように形成されている。また、ロック部材36の被嵌合部36aは、壁部36bの突出部36b1に比べてエンドフェンス31の対向面から着脱方向の離れた位置に形成されている。
これにより、給紙カセット26が画像形成装置本体100に向けて勢いよく装着されても、ロック部材36によるロックが外れてエンドフェンス31が着脱方向にずれてしまう不具合を生じにくくすることができる。
なお、本実施の形態では、カラーの画像形成装置100に対して本発明を適用したが、モノクロの画像形成装置に対しても当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、電子写真方式の画像形成装置100に対して本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることなく、その他の方式の画像形成装置(例えば、インクジェット方式の画像形成装置や、オフセット印刷機などである。)に対しても当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、フェンス部材としてのエンドフェンス31の移動方向と、画像形成装置本体100に対する給紙カセット26の着脱方向と、が一致するように構成された給紙カセット26に対して、本発明を適用した。これに対して、フェンス部材としてのサイドフェンスの移動方向と、画像形成装置本体に対する給紙カセットの着脱方向と、が一致するように構成された給紙カセットに対しても、本発明を適用することができる。そのような場合には、サイドフェンスとともに着脱方向に移動可能に構成されて、サイドフェンス用レール部材の複数の嵌合部のうちの一部に被嵌合部を嵌合させてサイドフェンスの着脱方向の位置を定めるロック部材が、本実施の形態におけるロック部材36と同じように構成されることになる。
そして、それらのような場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
25 給紙装置、
26 給紙カセット、
31 エンドフェンス(フェンス部材)、
32 サイドフェンス、
35 レール部材、
35a 嵌合部、
36 ロック部材、
36a 被嵌合部、
36b 壁部、
36b1 突出部、
37 ねじりコイルスプリング(付勢部材)、
38 レバー部材、
39 圧縮スプリング(付勢手段)、
100 画像形成装置(画像形成装置本体)、 P シート(用紙)。
特許第5504947号公報 特開2014−65607号公報

Claims (7)

  1. シートを収納可能に形成されて、画像形成装置本体に対して所定の着脱方向に着脱される給紙カセットであって、
    当該給紙カセットに収納されたシートの前記着脱方向の位置を規制するために、上下方向に起立するように構成されたフェンス部材と、
    前記着脱方向に沿って複数の嵌合部が形成されて、前記フェンス部材を前記着脱方向に移動可能に保持するレール部材と、
    前記フェンス部材とともに前記着脱方向に移動可能に構成されて、前記レール部材の前記複数の嵌合部のうちの一部に被嵌合部を嵌合させて前記フェンス部材の前記着脱方向の位置を定めるロック部材と、
    を備え、
    前記ロック部材は、前記フェンス部材に対向するように前記上下方向に起立する壁部を具備し、
    前記ロック部材の前記壁部は、前記フェンス部材の対向面に向けて突出する突出部のみが、前記フェンス部材の前記対向面に接触するように形成され、
    前記ロック部材の前記被嵌合部は、前記壁部の前記突出部に比べて前記フェンス部材の前記対向面から前記着脱方向の離れた位置に形成されたことを特徴とする給紙カセット。
  2. 前記ロック部材は、前記壁部が前記対向面の側から前記突出部を介して外力を受けたときに、弾性変形可能であることを特徴とする請求項1に記載の給紙カセット。
  3. 前記ロック部材は、前記被嵌合部が前記壁部に対して双方の境界部分を中心にして回動可能に保持されて、前記被嵌合部を前記嵌合部に嵌合する方向に回動するように付勢する付勢部材を具備したことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の給紙カセット。
  4. 前記嵌合部に対する前記被嵌合部の嵌合を解除するように前記ロック部材を上方に移動させるレバー部材を備えたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の給紙カセット。
  5. 前記嵌合部に対する前記被嵌合部の嵌合を強めるように前記ロック部材を下方に付勢する付勢手段を備えたことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の給紙カセット。
  6. 前記フェンス部材は、エンドフェンス又はサイドフェンスであることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の給紙カセット。
  7. 請求項1〜請求項6のいずれかに記載の給紙カセットが前記画像形成装置本体に着脱可能に設置されたことを特徴とする画像形成装置。
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