JP7003693B2 - 用紙搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、用紙を送り出すための給紙ローラを備えた用紙搬送装置及び画像形成装置に関する。
従来、用紙を送り出すための給紙ローラを備えた用紙搬送装置としては、特許文献1に開示されるように、用紙を支持する用紙支持部と、用紙支持部に上下動可能に設けられ給紙時に用紙を持ち上げる押圧板と、用紙支持部に支持された用紙に当接して回転することにより用紙を送り出す給紙ローラと、給紙ローラを用紙支持部に支持された用紙側へ付勢するバネとを備え、バネにより給紙ローラの用紙に対する給紙加圧力を付加している用紙搬送装置が知られている。
特許文献1に開示される用紙搬送装置においては、バネにより用紙側へ付勢される給紙ローラは上下移動可能に構成されているが、用紙支持部に支持される用紙の枚数に応じて押圧板が上下動するように構成されているため、用紙支持部に支持される用紙の枚数が変化したとしても、給紙ローラはほぼ一定の上下位置で用紙を送り出すことが可能となっている。給紙ローラがほぼ一定の上下位置で用紙を送り出す場合、給紙ローラを付勢するバネの伸び量が変化しないため、給紙ローラの用紙に対する給紙加圧力はばらつきが生じにくくなっている。
一方、マルチパーパストレイに支持された用紙を搬送する用紙搬送装置のように、上下動可能な押圧板を有しない用紙搬送装置の場合、用紙支持部に支持された用紙の枚数が変化すると、バネに付勢される給紙ローラが上下動して用紙を押圧することになる。
特開2009-007118号公報
上記のように用紙支持部に支持された用紙の枚数が変化すると給紙ローラが上下動する構成においては、用紙支持部に支持された用紙の枚数が異なると給紙ローラを付勢するバネの伸び量が変化して、給紙ローラの用紙に対する給紙加圧力にばらつきが生じ、給紙不良の原因となるおそれがある。
そこで、本発明においては、給紙加圧力のばらつきを抑制し給紙不良を低減することができる用紙搬送装置および画像形成装置を提供するものである。
上記課題を解決する用紙搬送装置及び画像形成装置は、以下の特徴を有する。
即ち、画像形成装置(1)が備える用紙搬送装置(4)は、用紙(S)を支持する用紙支持部(21)と、前記用紙支持部(21)に支持された用紙(S)に当接して回転し前記用紙(S)を搬送する給紙ローラ(41)と、前記給紙ローラ(41)よりも前記用紙(S)の搬送方向下流側に配置され、前記給紙ローラ(41)により送り出された用紙(S)を搬送する分離ローラ(42)と、前記分離ローラ(42)の回転軸心を中心として前記給紙ローラ(41)を上下方向へ揺動可能に支持するローラホルダ(45)と、前記ローラホルダ(45)と係合する接触子(91)と、上下方向へ変位可能なレバー(90)と、前記接触子(91)と前記レバー(90)とに係合し前記接触子(91)と前記レバー(90)とを互いに近づく方向に引っ張る引っ張りバネ(92)とを有し、前記レバー(90)が上下方向へ変位することにより前記給紙ローラ(41)を上下方向に揺動させるリンクレバーユニット(9)と、前記レバーユニット(9)のレバー(90)と係合し、前記レバー(90)を上下方向に変位させるカム部材(85)と、を備え、前記ローラホルダ(45)は突起部(47)を有し、前記接触子(91)は、孔部(911)と、前記ローラホルダ(45)の突起部(47)と係合し前記孔部(911)内において外周面が前記孔部(911)の内周面と当接しかつ前記孔部(911)内において転動可能に収容される偏心カム(94)とを有し、前記偏心カム(94)は、前記ローラホルダ(45)の突起部(47)が係合する係合孔部(941)を有し、前記係合孔部(941)の周縁から前記偏心カム(94)の外周までの寸法(L)が周方向に沿って変化する形状に形成されている。
本発明によれば、給紙ローラの用紙に対する給紙加圧力のばらつきを抑制して、給紙不良を低減することができる。
(a)はMPトレイが閉位置にある状態の用紙搬送装置を備えた画像形成装置を示す中央断面図であり、(b)はMPトレイが開位置にある状態の用紙搬送装置を備えた画像形成装置を示す中央断面図である。 用紙搬送装置の分離ローラ、給紙ローラ、およびローラホルダを示す平面図である。 満載状態にあるとともに、レバーが第2ポジションに変位した用紙搬送装置を示す側面図である。 突起部および偏心カムを示す側面図である。 満載状態にあるとともに、レバーが第1ポジションに変位した用紙搬送装置を示す側面図である。 空載状態にあるとともに、レバーが第2ポジションに変位した用紙搬送装置を示す側面図である。 空載状態にあるとともに、レバーが第1ポジションに変位した用紙搬送装置を示す側面図である。 満載状態と空載状態との間の状態にあるとともに、レバーが第2ポジションに変位した用紙搬送装置を示す側面図である。 満載状態と空載状態との間の状態にあるとともに、レバーが第1ポジションに変位した用紙搬送装置を示す側面図である。
次に、本発明を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。
[画像形成装置の全体構成]
図1に示す画像形成装置1は、本発明に係る用紙搬送装置を備えた画像形成装置の一実施形態であり、筐体2と、画像形成部5と、給紙部3と、用紙搬送装置4と、排出部7と、モータ11とを備えている。
画像形成部5は用紙Sに画像を形成し、給紙部3は用紙Sを画像形成部5に供給する。用紙搬送装置4はマルチパーパストレイ(以降、MPトレイと記す)21に支持された用紙を画像形成部5に向けて搬送する。排出部7は画像形成部5にて画像が形成された用紙Sを筐体2の外部に排出する。MPトレイ21は用紙Sを支持する用紙支持部の一例である。
以下の説明においては、図1における右側を画像形成装置1の前側、図1における左側を画像形成装置1の後側と規定し、図1における紙面手前側を画像形成装置1の左側、図1における紙面奥側を画像形成装置1の右側と規定する。また、図1における上下方向を画像形成装置1の上下方向と規定する。
筐体2は、略直方体形状に形成される箱体であり、給紙部3、画像形成部5、及び排出部7を収容している。筐体2は、前面に開口する開口部2Aと、開口部2Aを開閉可能であり用紙Sを支持するMPトレイ21とを備えている。また、筐体2の上面は上面カバー23により覆われている。
MPトレイ21は、左右方向に向けて延出する回動軸部21aを中心として回動可能に構成されている。MPトレイ21は、開口部2Aを閉塞する閉位置と、開口部2Aを開放する開位置との間で回動可能であり、開位置にある状態では用紙Sを支持可能である。
上面カバー23の上面には、前側から後側へ向かって下り傾斜するように凹む排出トレイ23aが形成されている。
給紙部3は、シートカセット31と、給紙ローラ32と、分離ローラ33と、分離パッド33aと、レジストローラ対35a、35bとを備えている。筐体2内には、シートカセット31から画像形成部5を経由して排出トレイ23aへ至る搬送経路Pが構成されている。
シートカセット31は、複数枚の用紙Sを積層状態で支持している。シートカセット31に支持される用紙Sは、給紙ローラ32により分離ローラ33側へ繰り出されるとともに、分離ローラ33及び分離パッド33aにより一枚ずつ分離されて搬送経路Pに送り出される。
搬送経路Pに送り出された用紙Sは、搬送経路Pにおける分離ローラ33よりも下流側に配置されるレジストローラ対35a、35bにより、画像形成部5に向けて搬送される。レジストローラ対35a、35bは、搬送される用紙Sの先端の移動を規制して一旦停止させた後、用紙Sを所定のタイミングにて画像形成ユニット5の転写位置に向けて搬送する。
画像形成ユニット5はシートカセット31の上方に配置されており、供給ユニット3から搬送されてきた用紙Sの表面に画像を転写するプロセスカートリッジ50と、プロセスカートリッジ50の感光体ドラム54の表面を露光する露光ユニット56と、プロセスカートリッジ50により用紙Sに転写された画像を定着させる定着ユニット60とを備えている。
プロセスカートリッジ50は、現像ローラ53と、感光体ドラム54と、転写ローラ55等とを備えている。
露光ユニット56は、レーザダイオード、ポリゴンミラー、レンズ、及び反射鏡等を備えており、画像形成装置1に入力された画像データに基づいてレーザ光を感光体ドラム54へ向けて照射することにより、感光体ドラム54の表面を露光する。
感光体ドラム54は、現像ローラ53に隣接して配置されている。感光体ドラム54の表面は、図示しない帯電器により一様に正帯電された後、露光ユニット56により露光される。感光体ドラム54の露光された部分は他の部分よりも電位が低くなり、感光体ドラム54に画像データに基づく静電潜像が形成される。
そして、静電潜像が形成された感光体ドラム54の表面に、正に帯電されたトナーが現像ローラ53から供給されることにより、静電潜像が顕像化されて現像剤像となる。
転写ローラ55は、感光体ドラム54に対向配置され、図示しないバイアス印加手段により負の転写バイアスが印加される。転写ローラ55の表面に転写バイアスがされている状態で、現像剤像が形成された感光体ドラム54と転写ローラ55との間(転写位置)で用紙Sを挟持しなから搬送することにより、感光体ドラム54の表面に形成された現像剤像が用紙Sの表面に転写される。
定着ユニット60は、加熱ローラ61と加圧ローラ62とを備えている。加熱ローラ61はモータ11からの駆動力により回転駆動され、加熱ローラ61は図示しない電源から電力を供給することで加熱される。加圧ローラ62は加熱ローラ61に対向配置されており、加熱ローラ61に密着して従動回転する。現像剤像が転写された用紙Sが定着ユニット60に搬送されてくると、加熱ローラ61と加圧ローラ62との間で用紙Sを挟持しながら搬送し、用紙Sに現像剤像を定着させる。
排出部7は排出ローラ対71、71を備えており、定着ユニット60から搬送されてくる用紙Sを筐体2の外部へ向けて排出する。具体的には、定着ユニット60から搬送されてくる用紙Sを、排出ローラ対71、71により上面カバー23の上面に形成される排出トレイ23aに排出する。
用紙搬送装置4は筐体2の開口部2Aに配置されており、MPトレイ21に支持された用紙Sを画像形成部5へ向けて搬送可能に構成されている。
[用紙搬送装置]
次に、用紙搬送装置4について説明する。
図1(b)、図2に示すように、用紙搬送装置4は、MPトレイ21と、給紙ローラ41と、給紙パッド44と、分離ローラ42と、分離パッド43と、ローラホルダ45とを備えている。
MPトレイ21は、用紙Sを支持するトレイである。給紙ローラ41は、MPトレイ21に支持された用紙Sに当接して回転し用紙Sを搬送する。給紙パッド44は、給紙ローラ41に対向して配置されている。給紙ローラ41と給紙パッド44との間には、MPトレイ21に支持される用紙Sが介在している。
分離ローラ42は、給紙ローラ41よりも用紙Sの搬送方向下流側に配置され、給紙ローラ41により送り出された用紙Sを搬送する。分離パッド43は、分離ローラ42に対向して配置されている。給紙ローラ41および分離ローラ42は、モータ11により駆動される。ローラホルダ45は、給紙ローラ41を支持するホルダ部材である。
分離ローラ42は回転軸部42aを有しており、筐体2に回転軸部42aを中心として回転可能に支持されている。回転軸部42aの軸心は左右方向に延びている。給紙ローラ41により搬送された用紙Sは、分離ローラ42と分離パッド43との間で一枚ずつ分離されて、画像形成部5に向けて搬送される。
図2、図3(a)に示すように、ローラホルダ45は、分離ローラ42の回転軸部42aに揺動可能に支持されている。ローラホルダ45は、回転軸部42aの軸心を中心として給紙ローラ41を上下方向へ揺動可能に支持している。給紙ローラ41は回転軸部41aを有しており、ローラホルダ45に回転軸部41aを中心として回転可能に支持されている。
給紙ローラ41、分離ローラ42、及びローラホルダ45は、用紙搬送装置4の左右中央部に配置されている。分離ローラ42の回転軸部42aは、分離ローラ42から用紙搬送装置4の左方へ延出し、左方の端部にまで達している。給紙ローラ41は回転軸部42aよりも前方に位置している。
ローラホルダ45は、分離ローラ42の回転軸部42aを中心としてローラホルダ45と一体的に揺動するアーム46を有している。アーム46は、回転軸部42aよりも後方に位置している。アーム46は、ローラホルダ45の左端部に配置されている。
アーム46の左側端部には、左方向へ突出する突起部47が形成されている。突起部47は、分離ローラ42の回転軸部42aよりも後方に位置している。
突起部47が上下方向に変位すると、ローラホルダ45に支持される給紙ローラ41は回転軸部42aを中心として上下方向に揺動する。具体的には、突起部47が上方へ変位すると給紙ローラ41は下方に変位し、突起部47が下方へ変位すると給紙ローラ41は上方に変位する。
給紙ローラ41は、ローラホルダ45に外力が作用していない状態では自重により下方へ揺動して、MPトレイ21に支持される用紙Sに接触するように構成されている。
また、突起部47に対して上方の荷重が作用すると、ローラホルダ45には給紙ローラ41が下方へ揺動する方向の力が加わることとなり、給紙ローラ41がMPトレイ21に支持される用紙Sに押圧される。つまり、突起部47に上方の荷重が作用すると、ローラホルダ45に給紙ローラ41がMPトレイ21に支持される用紙Sに押圧される向きの荷重が付加される。
一方、突起部47に対して下向きの荷重が作用すると、ローラホルダ45には給紙ローラ41が上方へ揺動する方向の力が加わることとなり、給紙ローラ41が自重に抗して上方へ揺動する。
図3に示すように、用紙搬送装置4は、接触子91と、レバー90と、引っ張りバネ92と、プレロード部材93と、駆動ギア84と、カム部材85とを備えている。
接触子91はローラホルダ45におけるアーム46の突起部47と係合する。レバー90は上下方向へ変位可能に構成されている。引っ張りバネ92は、接触子91とレバー90との間に介装されている。プレロード部材93は、接触子91とレバー90との間に介装され、引っ張りバネ92を自然長よりも伸長した状態に保持している。駆動ギア84はモータ11により回転駆動され、カム部材85は駆動ギア84と一体的に回転駆動される。
引っ張りバネ92は、第1端(図3における上端)がレバー90の係合部901と係合し、第2端(図3における下端)が接触子91の係合部91aと係合しており、レバー90と接触子91とを互いに近づく方向に引っ張る引っ張りバネである。
また、接触子91と、レバー90と、引っ張りバネ92と、プレロード部材93とで、給紙ローラ41を上下方向に揺動させるリンクレバーユニット9を構成している。用紙搬送装置4においては、リンクレバーユニット9のレバー90が上下方向へ変位することにより給紙ローラ41が上下方向へ揺動可能に構成されている。
レバー90は、揺動軸90aを中心として揺動可能に構成されており、揺動軸90aを中心として揺動することで、引っ張りバネ92との係合部901が上下に変位するように構成されている。レバー90は、カム部材85に接触して係合する接触部902を有している。
レバー90は、回転駆動されるカム部材85と接触部902とが係合することにより、係合部901が上方に変位した状態の第1ポジション(図5に示すポジション)と、係合部901が下方に変位した状態の第2ポジション(図3に示すポジション)との間で変位する。つまり、カム部材85は、レバー90の係合部901を上下方向に変位させるカム部材である。レバー90の第1ポジションはレバーの上方位置の一例であり、レバー90の第2ポジションはレバーの下方位置の一例である。
プレロード部材93は、上下方向に延びる略円筒状部材であり、内部に引っ張りバネ92が収容されている。
第2ポジションに変位したレバー90の係合部901はプレロード部材93の上端面と当接しており、プレロード部材93の下端部は、接触子91の上端部に連結されている。
プレロード部材93は、上端面が係合部901と当接し、下端部が接触子91と連結されることで、係合部901と接触子91との間隔を一定の間隔に保持している。この一定の間隔は、レバー90と接触子91との間に介装される引っ張りバネ92が自然長よりも伸長した状態となる間隔であり、引っ張りバネ92は引っ張り方向の付勢力が生じた状態に保持される。
プレロード部材93が係合部901と接触子91との間に介装された状態では、係合部901と接触子91とには、引っ張りバネ92による互いに近づく方向の付勢力が作用しており、この付勢力により係合部901がプレロード部材93の上端面に押圧された状態となる。
接触子91は、レバー90の上下方向への変位に伴って上下方向へ変位する。
接触子91は、突起部47と係合する孔部911と、孔部911内に収容される偏心カム94とを有している。孔部911の内周面は下端に底面911aを有している。底面911aは平面状に形成されている。底面911aは、孔部の内周底面の一例である。
偏心カム94は略楕円形状に形成されおり、偏心カム94の外周面は孔部911の内周面と当接している。偏心カム94は、孔部911内に転動可能に収容されている。孔部911内に収容される偏心カム94は、レバー90の上下方向への変位に伴って接触子91とともに上下方向へ変位可能である。
図4に示すように、偏心カム94は、突起部47が係合する係合孔部941を有している。突起部47は係合孔部941と係合することにより、偏心カム94を介して穴部911と係合している。係合孔部941は突起部47に対して相対的に周方向へ回動可能に係合しており、偏心カム94は突起部47に対して周方向へ転動可能となっている。
係合孔部941は偏心カム94における長軸方向の一端部に形成されている。係合孔部941は、円形に形成されている。偏心カム94は、係合孔部941の周縁から偏心カム94の外周までの寸法Lが周方向に沿って変化する形状に形成されている。
係合孔部941は突起部47の外径D2よりも大きな内径D1を有しており、係合孔部941は突起部47に対して相対的に上下方向へ移動可能となっている。
係合孔部941が突起部47に対して相対的に上下方向へ移動することにより、係合孔部941の内周面と突起部47の外周面とが当接する。
具体的には、レバー90が上方の第1ポジションに変位するのに伴って係合孔部941が上方へ移動すると、突起部47の下端部における外周面が係合孔部941の内周面と当接し、突起部47の上端部における外周面は係合孔部941の内周面から離間する(図5(b)参照)。また、レバー90が下方の第2ポジションに変位するのに伴って係合孔部941が下方へ移動すると、突起部47の上端部における外周面が係合孔部941の内周面と当接し、突起部47の下端部における外周面は係合孔部941の内周面から離間する(図3(b)参照)。
係合孔部941の内周面は、突起部47に対して当接する第1当接面941Sであり、突起部47の外周面は、係合孔部941に対して当接する第2当接面47Sである。
係合孔部941の第1当接面941Sは、レバー90が下方位置である第2ポジションから上方位置である第1ポジションへ変位する過程において第1当接面941Sと第2当接面47Sとが当接した際に、係合孔部941が突起部47に対して相対的に周方向へ変位することを規制する第1摩擦抵抗部941aを有している。
突起部47の第2当接面47Sは、レバー90が下方位置である第2ポジションから上方位置である第1ポジションへ変位する過程において第1当接面941Sと第2当接面47Sとが当接した際に、係合孔部941が突起部47に対して相対的に周方向へ変位することを規制する第2摩擦抵抗部47aを有している。第1摩擦抵抗部941aおよび第2摩擦抵抗部47aは、摩擦抵抗部の一例である。
第1摩擦抵抗部941aは、第1当接面941Sの周方向に沿って凹凸が形成されるラッチ歯形状に形成されている。第2摩擦抵抗部47aは、第2当接面47Sの周方向に沿って凹凸が形成されるラッチ歯形状に形成されている。
そして、係合孔部941が突起部47に対して相対的に上方へ移動して、係合孔部941の第1当接面941Sが突起部47の第2当接面47Sに当接すると、第1摩擦抵抗部941aと第2摩擦抵抗部47aとが噛み合うように構成されている。ラッチ歯形状の第1摩擦抵抗部941aと第2摩擦抵抗部47aとが噛み合うことにより、係合孔部941が突起部47に対して相対的に周方向へ変位することが規制される。これにより、偏心カム94が突起部47に対して周方向へ転動することが規制される。
なお、第1摩擦抵抗部941aおよび第2摩擦抵抗部47aは、第1摩擦抵抗部941aと第2摩擦抵抗部47aとが当接した際に、係合孔部941が突起部47に対して相対的に周方向へ変位することを規制可能であれば、ゴム等の高摩擦部材にて構成することもできる。
また、第1摩擦抵抗部941aおよび第2摩擦抵抗部47aは、係合孔部941の第1当接面941Sと突起部47の第2当接面47Sとが当接した際に、係合孔部941が突起部47に対して相対的に周方向へ変位することを規制可能であれば、何れか一方のみ設けてもよい。
係合孔部941の第1当接面941Sのうち、少なくとも突起部47の第2当接面47Sにおける上端部と当接する領域は、第1摩擦抵抗部941aよりも摩擦抵抗が小さな第1低摩擦領域941bを有している。突起部47の第2当接面47Sのうち、少なくとも突起部47の上端部に位置する領域は、第2摩擦抵抗部47aよりも摩擦抵抗が小さな第2低摩擦領域47bを有している。第1低摩擦領域941bおよび第2低摩擦領域47bは、低摩擦領域の一例である。
係合孔部941の第1当接面941Sにおける第1低摩擦領域941bと、突起部47の第2当接面47Sにおける第2低摩擦領域47bとが当接した場合、第1低摩擦領域941bと第2低摩擦領域47bとは相対的に円滑に摺動可能となっている。従って、第1低摩擦領域941bと第2低摩擦領域47bとが当接した状態では、偏心カム94は、突起部47に対して周方向へ円滑に回動することが可能である。
このように構成される用紙搬送装置4においては、図3に示すように、MPトレイ21が支持可能な最大枚数の用紙Sを支持している状態(以降、「満載状態」と記載する)にあるときに、ローラホルダ45は給紙ローラ41が上方へ揺動した第1位置に変位する。
また、図6に示すように、MPトレイ21に用紙Sが1枚も支持されていない状態(以降、「空載状態」と記載する)にあるときに、ローラホルダ45は給紙ローラ41が下方へ揺動して給紙パッド44に当接する第2位置に変位する。
[満載状態にあるときの用紙搬送装置の動作]
図3には、満載状態にあるとともに、レバー90が第2ポジションに変位した用紙搬送装置4を示している。この状態においては、ローラホルダ45は第1位置に変位しているため突起部47は下方へ変位している。突起部47は、孔部911内において上下中央よりもやや下方に位置している。また、レバー90が第2ポジションに変位しているため接触子91は下方に変位している。
偏心カム94は孔部911内において自重により下方へ変位するとともに、突起部47に対して周方向に転動して、長軸方向が水平方向となる姿勢で孔部911の底面911aに当接している。この状態では、突起部47の上端部は係合孔部941の第1当接面941Sと当接しており、突起部47の下端部は係合孔部941の第1当接面941Sから離間している。
図3に示す状態において、突起部47の上端部における第2当接面47Sは第2低摩擦領域47bに構成されており、突起部47の上方に位置する第1当接面941Sは第1低摩擦領域941bに構成されているため、第1低摩擦領域941bと第2低摩擦領域47bとが当接した状態となっている。突起部47の下端部における第2当接面47Sには第2摩擦抵抗部47aが形成され、突起部47の下方に位置する第1当接面941Sには第1摩擦抵抗部941aが形成されており、第1摩擦抵抗部941aと第2摩擦抵抗部47aとは離間した状態となっている。これにより、偏心カム94は突起部47に対して周方向へ転動可能な状態となっている。
突起部47の下端と孔部911の底面911aとの間の寸法はH1となっており、突起部47の下端と係合孔部941の下端との間の寸法はCとなっている。
寸法H1は、突起部47が下方へ変位しているため小さな値となっている。寸法H1が小さな値であるため、偏心カム94の外周面における孔部911の底面911aと当接する箇所は、寸法Lが小さな値となる箇所となっている。つまり、偏心カム94は、自重により、長軸方向が水平方向となる姿勢で孔部911の底面911aに当接している。
寸法Cは、係合孔部941の内径D1から突起部47の外径D2を減じた値と同じ値になる。
この状態からカム部材85の回転によりレバー90が上方へ変位すると、接触子91も上方へ変位する。接触子91が上方へ変位すると、接触子91の孔部911内に収容される偏心カム94も上方へ変位して寸法Cが小さくなっていき、やがて係合孔部941における第1当接面941Sの第1摩擦抵抗部941aと突起部47における第2当接面47Sの第2摩擦抵抗部47aとが当接して噛み合う。
第1摩擦抵抗部941aと第2摩擦抵抗部47aとが噛み合った後にレバー90が上方へ変位すると、突起部47が偏心カム94により上方へ向けて押圧されるため、突起部47に対して上方の荷重が作用し、給紙ローラ41がMPトレイ21に支持される用紙Sに押圧される。
この場合、第1摩擦抵抗部941aと第2摩擦抵抗部47aとが噛み合うと、偏心カム94の突起部47に対する周方向の転動が規制されるため、偏心カム94は長軸方向が水平方向となる姿勢を維持しながら突起部47を押圧する。
また、第1摩擦抵抗部941aと第2摩擦抵抗部47aとが噛み合った後にレバー90が上方へ変位しても、偏心カム94および接触子91はそれ以上上方へ変位することができないため、図5に示すように、レバー90は引っ張りバネ92を伸長しながら第1ポジションまで変位する。
このように、レバー90が第2ポジションから第1ポジションへ変位した場合、接触子91および偏心カム94が寸法Cだけ上方へ変位した後に、引っ張りバネ92がレバー90により伸長される。そして、レバー90が第1ポジションへ変位した状態では、引っ張りバネ92の付勢力により突起部47に対して上方の荷重が作用し、給紙ローラ41がMPトレイ21に支持される用紙Sに押圧された状態となる。
用紙搬送装置4においては、レバー90が第1ポジションに変位して給紙ローラ41が用紙Sに押圧された状態で、給紙ローラ41および分離ローラ42を駆動することにより用紙Sを搬送する。
[空載状態にあるときの用紙搬送装置の動作]
図6には、空載状態にあるとともに、レバー90が第2ポジションに変位した用紙搬送装置4を示している。この状態においては、ローラホルダ45は第2位置に変位しているため突起部47は上方へ変位している。突起部47は、孔部911内の上端部に位置している。また、レバー90が第2ポジションに変位しているため接触子91は下方に変位している。
偏心カム94は孔部911内において自重により下方へ変位するとともに、突起部47に対して周方向に転動して、長軸方向が垂直方向となる姿勢で孔部911の底面911aに当接している。この状態では、突起部47の上端部は係合孔部941の第1当接面941Sと当接しており、突起部47の下端部は係合孔部941の第1当接面941Sから離間している。
図6に示す状態において、突起部47の上端部における第2当接面47Sは第2低摩擦領域47bに構成されており、突起部47の上方に位置する第1当接面941Sは第1低摩擦領域941bに構成されているため、第1低摩擦領域941bと第2低摩擦領域47bとが当接した状態となっている。突起部47の下端部における第2当接面47Sには第2摩擦抵抗部47aが形成され、突起部47の下方に位置する第1当接面941Sには第1摩擦抵抗部941aが形成されており、第1摩擦抵抗部941aと第2摩擦抵抗部47aとは離間した状態となっている。これにより、偏心カム94は突起部47に対して周方向へ転動可能な状態となっている。
突起部47の下端と孔部911の底面911aとの間の寸法は寸法H1よりも大きなH2となっている。突起部47の下端と係合孔部941の下端との間の寸法は、用紙搬送装置4が満載状態にあるときと同様に寸法Cである。
寸法H2は、突起部47が上方へ変位しているため大きな値となっている。寸法H2が大きな値であるため、偏心カム94の外周面における孔部911の底面911aと当接する箇所は、寸法Lが大きな値となる箇所となっている。つまり、偏心カム94は、自重により、長軸方向が垂直方向となる姿勢で孔部911の底面911aに当接している。
この状態からカム部材85の回転によりレバー90が上方へ変位すると、接触子91も上方へ変位する。接触子91が上方へ変位すると、接触子91の孔部911内に収容される偏心カム94も上方へ変位して寸法Cが小さくなり、やがて係合孔部941における第1当接面941Sの第1摩擦抵抗部941aと突起部47における第2当接面47Sの第2摩擦抵抗部47aとが当接して噛み合う。
第1摩擦抵抗部941aと第2摩擦抵抗部47aとが噛み合った後にレバー90が上方へ変位すると、突起部47が偏心カム94により上方へ向けて押圧されるため、突起部47に対して上方の荷重が作用し、給紙ローラ41がMPトレイ21に支持される用紙Sに押圧される。
この場合、第1摩擦抵抗部941aと第2摩擦抵抗部47aとが噛み合うと、偏心カム94の突起部47に対する周方向の転動が規制されるため、偏心カム94は長軸方向が垂直方向となる姿勢を維持しながら突起部47を押圧する。
また、第1摩擦抵抗部941aと第2摩擦抵抗部47aとが噛み合った後にレバー90が上方へ変位しても、偏心カム94および接触子91はそれ以上上方へ変位することができないため、図7に示すように、レバー90は引っ張りバネ92を伸長しながら第1ポジションまで変位する。
このように、レバー90が第2ポジションから第1ポジションへ変位した場合、接触子91および偏心カム94が寸法Cだけ上方へ変位した後に、引っ張りバネ92がレバー90により伸長される。
そして、レバー90が第1ポジションへ変位した状態では、引っ張りバネ92の付勢力により突起部47に対して上方の荷重が作用し、給紙ローラ41がMPトレイ21に支持される用紙Sに押圧された状態となる。
用紙搬送装置4においては、満載状態にあるときにレバー90が第2ポジションから第1ポジションへ変位した場合、および空載状態にあるときにレバー90が第2ポジションから第1ポジションへ変位した場合の両方で、接触子91および偏心カム94が寸法Cだけ上方へ変位した後に、引っ張りバネ92がレバー90により伸長される。従って、レバー90が第1ポジションへ変位したときの引っ張りバネ92の伸び量は、満載状態のときと空載状態のときとで同じである。
これにより、引っ張りバネ92の付勢力により突起部47に作用する荷重の大きさは、
用紙搬送装置4が満載状態にあるときと空載状態にあるときとで同じになり、MPトレイ21に支持される用紙Sを搬送する際の用紙Sに対する給紙ローラ41の給紙加圧力は等しくなる。
[満載状態と空載状態との間の状態にあるときの用紙搬送装置の動作]
図8には、満載状態よりも少ない枚数の用紙SがMPトレイ21に支持されている状態、つまり満載状態と空載状態との間の状態にあるとともに、レバー90が第2ポジションに変位した用紙搬送装置4を示している。
この状態においては、ローラホルダ45は第1位置と第2位置との間の位置に変位しており、突起部47は満載状態の位置と空載状態の位置との間の位置に変位している。突起部47は、孔部911内において上下中央よりもやや上方に位置している。また、レバー90が第2ポジションに変位しているため接触子91は下方に変位している。
偏心カム94は孔部911内において自重により下方へ変位するとともに、突起部47に対して周方向に転動して、長軸方向が水平方向に対して傾斜した姿勢で孔部911の底面911aに当接している。この状態では、突起部47の上端部は係合孔部941の第1当接面941Sと当接しており、突起部47の下端部は係合孔部941の第1当接面941Sから離間している。
図8に示す状態において、突起部47の上端部における第2当接面47Sは第2低摩擦領域47bに構成されており、突起部47の上方に位置する第1当接面941Sは第1低摩擦領域941bに構成されているため、第1低摩擦領域941bと第2低摩擦領域47bとが当接した状態となっている。突起部47の下端部における第2当接面47Sには第2摩擦抵抗部47aが形成され、突起部47の下方に位置する第1当接面941Sには第1摩擦抵抗部941aが形成されており、第1摩擦抵抗部941aと第2摩擦抵抗部47aとは離間した状態となっている。これにより、偏心カム94は突起部47に対して周方向へ転動可能な状態となっている。
突起部47の下端と孔部911の底面911aとの間の寸法は、寸法H1と寸法H2との間の大きさであるH3となっている。突起部47の下端と係合孔部941の下端との間の寸法は、用紙搬送装置4が満載状態にあるときおよび空載状態にあるときと同様に寸法Cである。
寸法H3は、寸法H1と寸法H2との間の大きさであるため、偏心カム94の外周面における孔部911の底面911aと当接する箇所は、寸法Lが満載状態のときよりも大きく空載状態のときよりも小さい値となる箇所となっている。つまり、偏心カム94は、自重により、長軸方向が水平方向に対して傾斜した姿勢で孔部911の底面911aに当接している。
この状態からカム部材85の回転によりレバー90が上方へ変位すると、満載状態の場合および空載状態の場合と同様に、接触子91および偏心カム94が寸法C1だけ上方へ変位した時点で、係合孔部941における第1当接面941Sの第1摩擦抵抗部941aと突起部47における第2当接面47Sの第2摩擦抵抗部47aとが当接して噛み合う。
第1摩擦抵抗部941aと第2摩擦抵抗部47aとが噛み合った後にレバー90が上方へ変位すると、偏心カム94および接触子91はそれ以上上方へ変位することができないため、図9に示すように、レバー90は引っ張りバネ92を伸長しながら第1ポジションまで変位する。
このように、レバー90が第2ポジションから第1ポジションへ変位した場合、接触子91および偏心カム94が寸法Cだけ上方へ変位した後に、引っ張りバネ92がレバー90により伸長される。
そして、レバー90が第1ポジションへ変位した状態では、引っ張りバネ92の付勢力により突起部47に対して上方の荷重が作用し、給紙ローラ41がMPトレイ21に支持される用紙Sに押圧された状態となる。
用紙搬送装置4においては、満載状態と空載状態との間の状態にあるときであっても、レバー90が第2ポジションから第1ポジションへ変位すると、接触子91および偏心カム94が寸法Cだけ上方へ変位した後に、引っ張りバネ92がレバー90により伸長される。従って、レバー90が第1ポジションへ変位したときの引っ張りバネ92の伸び量は、満載状態および空載状態のときと同じである。
これにより、用紙搬送装置4が例えば満載状態から空載状態に至るまで、MPトレイ21に支持される用紙Sの枚数が異なっても、レバー90が第1ポジションに変位したときに引っ張りバネ92の付勢力により突起部47に作用する荷重の大きさは同じになり、MPトレイ21に支持される用紙Sを搬送する際の用紙Sに対する給紙ローラ41の給紙加圧力は等しくなる。
つまり、用紙搬送装置4においては、突起部47の上下位置はMPトレイ21に支持される用紙Sの枚数に応じて変化するが、偏心カム94の周方向の回動姿勢がMPトレイ21に支持される用紙Sの枚数に応じて変化することによって、レバー90を第2ポジションから第1ポジションに変位させたときの引っ張りバネ92の伸び量をMPトレイ21に支持された用紙Sの枚数にかかわらず一定にすることができる。これにより、MPトレイ21に支持される用紙Sの枚数が変化しても、給紙ローラ41の用紙Sに対する給紙加圧力のばらつきを抑制することができ、給紙不良を低減すること可能となっている。
また、用紙搬送装置4においては、係合孔部941は円形に形成されているため、係合孔部941の中心から周縁部までの寸法が周方向において一定であり、レバー90が上方へ変位した際の引っ張りバネ92の伸び量が、偏心カム94の周方向における回動位置によって変わることがなく、給紙ローラ41の用紙Sに対する給紙加圧力のばらつきを抑制することが可能になっている。
また、用紙搬送装置4においては、係合孔部941における第1当接面941Sが第1摩擦抵抗部941aを有するとともに、突起部47における第2当接面47Sが第2摩擦抵抗部47aを有しており、第1摩擦抵抗部941aと第2摩擦抵抗部47aとが噛み合うことにより、偏心カム94の突起部47に対する周方向の転動が規制されるように構成している。
レバー90が第2ポジションから第1ポジションに向けて変位するときには、係合孔部941と突起部47とが当接して偏心カム94により突起部47が上方へ押圧されるが、その際に第1摩擦抵抗部941aと第2摩擦抵抗部47aとが噛み合って、偏心カム94が周方向へ回動することが規制される。これにより、レバー90が第1ポジションへ変位した際の引っ張りバネ92の伸び量が、MPトレイ21に支持される用紙Sの枚数によって変化することがなく、給紙ローラ41の用紙Sに対する給紙加圧力のばらつきを抑えることが可能になっている。
また、用紙搬送装置4においては、係合孔部941の第1当接面941Sのうち、少なくとも突起部47の第2当接面47Sにおける上端部と当接する領域が第1低摩擦領域941bを有しているとともに、突起部47の第2当接面47Sのうち、少なくとも突起部47の上端部に位置する領域が第2低摩擦領域47bを有している。
従って、例えば第1ポジションにあるレバー90が第2ポジションに変位したときに係合孔部941に係合した突起部47が係合孔部941に対して周方向へ摺動し易くなり、偏心カム94が自重で周方向へ回動し易くなる。
例えば、レバー90が第1ポジションに変位した状態で用紙Sを搬送すると、MPトレイ21に支持される用紙Sの枚数が減少するため突起部47の上下位置が変動し、それに伴って偏心カム94の上下位置も変動する。
しかし、用紙Sの搬送が終了した後にレバー90が第2ポジションに変位して接触子91が下方に変位すると、偏心カム94が下方に変位して第1当接面941Sの第1低摩擦領域941bと第2当接面47Sの第2低摩擦領域47bとが当接するとともに、偏心カム94が自重により孔部911の底面911aに当接するまで回動する。
このように、偏心カム94は、レバー90が第2ポジションに変位したときにMPトレイ21に支持される用紙Sの枚数に応じた回動位置に回動することが可能である。このため、レバー90が第2ポジションから第1ポジションへ変位する際に、接触子91および偏心カム94が上方へ変位する寸法Cを一定にすることができる。これにより、給紙ローラ41の用紙Sに対する給紙加圧力のばらつきを抑えることが可能になっている。
また、用紙搬送装置4においては、接触子91における孔部911の底面911aが平面状に形成されているため、偏心カム94が孔部911の底面911aに当接したときに、偏心カム94が周方向へ回動し易くなり、MPトレイ21に支持された用紙S枚数に応じた回動位置へ容易に回動することが可能になっている。
[本実施形態おける効果]
本実施形態においては、画像形成装置1は以下のような用紙搬送装置4を備えている。
つまり、用紙搬送装置4は、MPトレイ21と、給紙ローラ41と、分離ローラ42と、ローラホルダ45と、接触子91とレバー90と引っ張りバネ92とを有するリンクレバーユニット9と、カム部材85とを備えている。
MPトレイ21は、用紙Sを支持する。給紙ローラ41は、MPトレイ21に支持された用紙Sに当接して回転し用紙Sを搬送する。分離ローラ42は、給紙ローラ41よりも用紙Sの搬送方向下流側に配置され、給紙ローラ41により送り出された用紙Sを搬送する。ローラホルダ45は、分離ローラ42の回転軸部41aの軸心を中心として給紙ローラ41を上下方向へ揺動可能に支持する。接触子91はローラホルダ45と係合する。レバー90は上下方向へ変位可能である。引っ張りバネ92は、接触子91とレバー90とに係合し接触子91とレバー90とを互いに近づく方向に引っ張る。リンクレバーユニット9は、レバー90が上下方向へ変位することにより給紙ローラ41を上下方向に揺動させる。カム部材85は、リンクレバーユニット9のレバー90と係合し、レバー90を上下方向に変位させる。
ローラホルダ45は突起部47を有する。接触子91は、孔部911と、ローラホルダ45の突起部47と係合し孔部911内において外周面が孔部911の内周面と当接しかつ孔部911内において転動可能に収容される偏心カム94とを有する。偏心カム94は、ローラホルダ45の突起部47が係合する係合孔部941を有し、係合孔部941の周縁から偏心カム94の外周までの寸法Lが周方向に沿って変化する形状に形成されている。
これにより、MPトレイ21に支持された用紙Sの枚数が変化しても、給紙ローラ41の用紙Sに対する給紙加圧力のばらつきを抑制して、給紙不良を低減することが可能である。
また、係合孔部941は円形に形成されている。
これにより、レバー90が上方へ変位した際の引っ張りバネ92の伸び量が、偏心カム94の周方向における回動位置によって変わることがなく、給紙ローラ41の用紙Sに対する給紙加圧力のばらつきを抑制することが可能である。
また、係合孔部941は突起部47の外径D2よりも大きな内径D1を有し、係合孔部941の突起部47に対する第1当接面941Sおよび突起部47の係合孔部941に対する第2当接面47Sの少なくとも一方は、レバー90が第2ポジションから第1ポジションから第1ポジションへ変位する過程において第1当接面941Sと第2当接面47Sとが当接した際に、係合孔部941が突起部47に対して相対的に周方向へ変位することを規制する第1摩擦抵抗部941a、第2摩擦抵抗部47aを有する。
これにより、レバー90が第2ポジションから第1ポジションに向けて変位するときに、第1摩擦抵抗部941aと第2摩擦抵抗部47aとが噛み合って偏心カム94が周方向へ回動することが規制されるため、給紙ローラ41の用紙Sに対する給紙加圧力のばらつきを抑えることが可能である。
また、第2当接面47Sのうち少なくとも突起部47の上端部に位置する領域、および第1当接面941Sのうち少なくとも突起部47の上端部と当接する領域は、第1摩擦抵抗部941aおよび第2摩擦抵抗部47aよりも摩擦抵抗が小さな第1低摩擦領域941b、第2低摩擦領域47bを有している。
これにより、偏心カム94がMPトレイ21に支持された用紙Sの枚数に応じた回動位置に回動し易くなり、給紙ローラ41の用紙Sに対する給紙加圧力のばらつきを抑えることが可能である。
また、孔部911の底面911aは、平面状に形成されている。
これにより、偏心カム94が孔部911の底面911aに当接したときに、偏心カム94が周方向へ回動し易くなり、MPトレイ21に支持された用紙S枚数に応じた回動位置へ容易に回動することが可能である。
1 画像形成装置
4 用紙搬送装置
9 リンクレバーユニット
21 MPトレイ
41 給紙ローラ
42 分離ローラ
42a 回転軸部
45 ローラホルダ
47 突起部
47a 第2摩擦抵抗部
47b 第2低摩擦領域
47S 第2当接面
85 カム部材
90 レバー
91 接触子
92 引っ張りバネ
94 偏心カム
901 係合部
911 孔部
911a 底面
941 係合孔部
941a 第1摩擦抵抗部
941b 第1低摩擦領域
941S 第1当接面
D1 係合孔部の内径
D2 突起部の外径
L 係合孔部の周縁から偏心カムの外周までの寸法
S 用紙

Claims (6)

  1. 用紙を支持する用紙支持部と、
    前記用紙支持部に支持された用紙に当接して回転し前記用紙を搬送する給紙ローラと、
    前記給紙ローラよりも前記用紙の搬送方向下流側に配置され、前記給紙ローラにより送り出された用紙を搬送する分離ローラと、
    前記分離ローラの回転軸心を中心として前記給紙ローラを上下方向へ揺動可能に支持するローラホルダと、
    前記ローラホルダと係合する接触子と、上下方向へ変位可能なレバーと、前記接触子と前記レバーとに係合し前記接触子と前記レバーとを互いに近づく方向に引っ張る引っ張りバネとを有し、前記レバーが上下方向へ変位することにより前記給紙ローラを上下方向に揺動させるリンクレバーユニットと、
    前記リンクレバーユニットのレバーと係合し、前記レバーを上下方向に変位させるカム部材と、
    を備え、
    前記ローラホルダは突起部を有し、
    前記接触子は、孔部と、前記ローラホルダの突起部と係合し前記孔部内において外周面が前記孔部の内周面と当接しかつ前記孔部内において転動可能に収容される偏心カムとを有し、
    前記偏心カムは、前記ローラホルダの突起部が係合する係合孔部を有し、前記係合孔部の周縁から前記偏心カムの外周までの寸法が周方向に沿って変化する形状に形成されており、
    前記用紙支持部に支持される用紙の枚数に応じて前記ローラホルダが揺動するとともに、前記突起部が上下に変位し、
    前記レバーが第2ポジションにあると、
    前記偏心カムは、周方向へ前記突起部に対して転動可能であるとともに、外周における前記係合孔部の周縁からの寸法が前記突起部と前記孔部の底面との間の寸法と対応する箇所が、前記孔部の前記底面と当接し、
    前記レバーが、前記第2ポジションよりも前記接触子から離れた第1ポジションに変位すると、
    前記偏心カムは、前記突起部に対して周方向への転動が規制されるとともに、
    前記引っ張りバネが伸長して前記突起部に荷重が作用することにより、前記給紙ローラが前記用紙支持部に支持された用紙に押圧されることを特徴とする用紙搬送装置。
  2. 前記係合孔部は、円形に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の用紙搬送装置。
  3. 前記係合孔部は前記突起部の外径よりも大きな内径を有し、
    前記係合孔部の前記突起部に対する第1当接面および前記突起部の前記係合孔部に対する第2当接面の少なくとも一方は、前記レバーが前記第2ポジションから前記第1ポジションへ変位する過程において前記第1当接面と前記第2当接面とが当接した際に、前記係合孔部が前記突起部に対して相対的に周方向へ変位することを規制する摩擦抵抗部を有し、
    前記レバーが前記第2ポジションにあるときには、前記第1当接面および前記第2当接面の少なくとも一方の前記摩擦抵抗部を有する部分は、前記第1当接面および前記第2当接面の他方と離間しており、前記偏心カムは前記突起部に対して周方向へ転動可能であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の用紙搬送装置。
  4. 前記第2当接面のうち少なくとも前記突起部の上端部に位置する領域、および前記第1当接面のうち少なくとも前記突起部の上端部と当接する領域は、前記摩擦抵抗部よりも摩擦抵抗が小さな低摩擦領域を有していることを特徴とする請求項3に記載の用紙搬送装置。
  5. 前記孔部の内周底面は、平面状に形成されていることを特徴とする請求項1~請求項4の何れか一項に記載の用紙搬送装置。
  6. 請求項1~請求項5の何れか一項に記載の用紙搬送装置を備えることを特徴とする画像形成装置。


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