JP2015000780A - 給紙カセット及び画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 折り返されて収容されたシートの給紙精度が高い給紙カセット及び係る給紙カセットを有する画像形成装置を提供することである。
【解決手段】 実施形態の給紙カセットは、給紙トレイ及び延長トレイを有する。前記給紙トレイは、第1のサイズのシートを収容する。前記延長トレイは、前記前記第1のサイズのシートより大きい第2のサイズのシートを給紙トレイと分担して収容するために前記給紙トレイに接続する。この延長トレイは、収容した前記第2のサイズのシートが折り返されない第1の位置又は回動軸を中心に回動し給紙トレイとの間で前記第2のサイズのシートが折り返される第2の位置に位置可能であり、前記第2の位置において、前記延長トレイは前記回動軸へ向かって低くなる傾斜を有する状態となる。

【選択図】 図6

Description

本発明の実施形態は、プリンタ又は複写機等の画像形成装置に使用される印刷用紙等のシートを収容する給紙カセット及び画像形成装置に関する。
従来、例えばA4サイズのシートを収容可能な給紙カセットを有する画像形成装置において、A3サイズのシートを使用する場合、手差しトレイを使用する必要があった。しかしながら、手差しトレイを使用してA3サイズのシートを大量に給紙させる場合、何回もシートを手差しトレイに補給しなければならず、使い勝手が悪いという問題があった。
このような問題に対しては、A3サイズのシートを折り返すことで収容可能とする給紙カセットがある。しかしながら当該給紙カセットの場合、シートが所定の整合位置に載置されないことで、給紙ローラがシートを取り出すことが出来ず、正常に給紙されないといった問題がある。
特開2003―54767公報
本発明の実施形態が解決しようとする課題は、折り返されて収容されたシートの給紙精度が高い給紙カセット及び係る給紙カセットを有する画像形成装置を提供することである。
実施形態の給紙カセットは、給紙トレイ及び延長トレイを有する。前記給紙トレイは、第1のサイズのシートを収容する。前記延長トレイは、前記前記第1のサイズのシートより大きい第2のサイズのシートを給紙トレイと分担して収容するために前記給紙トレイに接続する。この延長トレイは、収容した前記第2のサイズのシートが折り返されない第1の位置又は回動軸を中心に回動し給紙トレイとの間で前記第2のサイズのシートが折り返される第2の位置に位置可能であり、前記第2の位置において、前記延長トレイは前記回動軸へ向かって低くなる傾斜を有する状態となる。
第1の実施形態における画像形成装置の断面図。 図1に示す画像形成装置のハードウェア構成の制御ブロック図。 第1の実施形態における給紙カセットの斜視図。 第1の実施形態における延長トレイの斜視図。 第1の実施形態における第1の位置を示す給紙カセットの断面図。 第1の実施形態における第2の位置を示す給紙カセットの断面図。 第1の実施形態における延長トレイ及びエンドガイドの斜視図。 第2の実施形態における搬送ローラの駆動機構を示す給紙カセットの斜視図。 第2の実施形態における給紙カセットの断面図。 第3の実施形態における延長部材の斜視図。 第3の実施形態において、画像形成装置へ装着された給紙カセットの断面図。
以下、発明を実施するための実施形態について図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
以下、第1の実施形態について図1乃至図7を参照して説明する。第1の実施形態における画像形成装置は、通常の場合にはA4サイズのシートまで収容可能な給紙カセットを有する。この給紙カセットは、A3サイズのシートを収容するために延長トレイを有する。
以下に、本実施形態の画像形成装置の構成及び動作について説明する。図1は、第1の実施形態における画像形成装置100の断面図である。本実施形態の画像形成装置100は、画像読取部110、給紙部120、搬送部130、画像形成部140、定着部150、及び排紙部160を有する。
画像読取部110は、周知の構成を持っており、露光ランプ及び反射ミラーを有するキャリッジ112、並びにCCD(Charge Coupled Device)センサ114等を有する。キャリッジ112は、原稿載置台上に載置されるシート上の画像を反射させ、反射光をCCDセンサ114へ入射させる。CCDセンサ114は、入射光を画像信号として画像形成部140へ出力する。画像読取部110は、さらにADF(Auto Document Feeder)116を有しても良い。ADF116は、原稿を1枚ずつ原稿載置台上の読取位置へ搬送し、読取処理が終了すると原稿を排紙する。
給紙部120は、複数のシートを収容する給紙カセット122及び手差し部124を有する。本実施形態の給紙カセット122は、後述する延長トレイ260(図4参照)を接続しない場合において、最大でA4サイズ(第1のサイズ)のシートを収容する。給紙カセット122は、複数設けても良い。手差し部124は、例えば、画像形成装置100本体に回動可能に設けられ、使用する時に本体から回動してセットされる。この手差し部124は、最大でA3サイズ(第2のサイズ)のシートを積載する。給紙部120は、給紙カセット122又は手差し部124に載置されるシートを1枚ずつ取り出し、搬送部130を介して画像形成部140へ搬送する。
搬送部130は、給紙部120から搬送されるシートを、画像形成部140及び定着部150を介して排紙部160へ搬送する。搬送部130は、シートを搬送するために、例えば駆動ローラと従動ローラからなる搬送ローラ対132を複数有する。
画像形成部140は、周知の構成を持っており、例えば、感光体ドラムを含む画像形成ユニット及びトナーを現像剤とする現像ユニット等を有する。画像形成部140は、給紙部120より搬送されるシートに対して、原稿を画像読取部110で読み取った画像、又は後述する通信インターフェース(通信I/F)部180(図2参照)から受信した印刷データに基づいた静電潜像を形成する。画像形成部140は、静電潜像が形成されたシートに対してさらに現像剤による可視画像(トナー像)を形成する。本実施形態において、この画像形成部140は、カラー画像を形成する構成又はモノクロ画像のみを形成する構成のいずれでも採用可能である。
定着部150は、周知の構成を持っており、例えば、加熱ローラ152及び加圧ローラ154を有する。定着部150は、加熱ローラ152による熱と加圧ローラ154による圧力により、これらのローラからなるニップを通過するシートに対して画像の定着を行う。
排紙部160は、定着部150から搬送されるシートを整合して載置する。
図2は、図1に示す画像形成装置100のハードウェア構成の制御ブロック図である。本実施形態の画像形成装置100は、制御部200、画像読取部110、給紙部120、搬送部130、画像形成部140、定着部150、操作部170及び通信I/F部180を有する。各部は、バス190を介して互いに接続される。
制御部200は、CPU(Central Processing Unit)又はMPU(Micro Processing Unit)からなるプロセッサ212、メモリ214及び記憶装置220を有する。メモリ214は、例えば、半導体メモリであり、各種制御プログラムを格納するROM(Read Only Memory)216と、プロセッサ212に一時的な作業領域を提供するRAM(Random Access Memory)218を有する。記憶装置220は、例えば、ハードディスクドライブ、その他の磁気記憶装置220、光学式記憶装置220、若しくはフラッシュ・メモリ等の半導体記憶装置220、又はこれらの任意の組み合わせであって良い。制御部200は、ROM216又は記憶装置220に格納された各種プログラム等に基づいて、画像形成装置100の各部を制御する。
操作部170は、各種操作キーと、タッチパネル式の入力部を備える表示部172を有する。操作キーは、例えば、テンキー、リセットキー、ストップキー、及びスタートキー等を有する。表示部172は、例えば、シートサイズ、コピー枚数、印刷濃度設定、及び仕上げ(綴じ、折り、製本)等の印刷条件に関する指示項目を表示する。操作部170は、ユーザからの入力を操作キー又は表示部172より受け付ける。
通信I/F部180は、例えばPC又は印刷サーバ等といった外部のユーザ端末と制御部200とをネットワークを介して接続するインターフェースである。通信I/F部180は、例えばBluetooth(登録商標)、赤外線接続、光接続といったIEEE802.15、IEEE802.11、IEEE802.3、IEEE1284等の適切な無線又は有線のインターフェースを含む。通信I/F部180は、さらに、USB規格の接続端子が接続されるUSB接続部264又はパラレルインタフェース等を含んでも良い。制御部200は、通信I/F部180を介してユーザ端末又はUSBデバイス、その他外部機器と通信する。通信I/F部180は、例えば、ユーザ端末から印刷データを受信する。尚、画像読取部110、給紙部120、搬送部130、画像形成部140、及び定着部150については、既に説明済みであるのでその説明については省略する。
図3は、第1の実施形態における給紙カセット122の斜視図である。本実施形態の給紙カセット122は、シートを載置する給紙トレイ250、この給紙トレイ250上のシートのシート搬送方向と直交する幅方向(以降、単に幅方向)を整合する横整合板254、及び給紙トレイ250上のシートを1枚ずつ搬送部130へ搬送するピックアップローラ256(給紙部材)を有する。
給紙トレイ250は、シートが載置される可動トレイである。本実施形態の給紙トレイ250は、周知のトレイアップユニット(図示せず)により、給紙カセット122が画像形成装置100に装着された状態において、積載されるシートの量に応じて給紙トレイ250のシート搬送方向上流(以後、単に上流)に位置する一対の支点251を中心に給紙トレイ250を回動させることで、シート搬送方向下流(以後、単に下流)の高さが可変となるトレイである。トレイアップユニットは、給紙トレイ250上のシートの枚数が少なくなるに連れて給紙カセット122の下流側の給紙トレイ250端部を上昇させる。また、給紙カセット122は下流に内壁252を有しており、給紙トレイ250上のシートは、下流の先端部が内壁252に当接することで搬送方向へ整合される。横整合板254は、幅方向へ対向して2つ設けられる。2つの横整合板254は、例えば、ラックとピニオンで接続されており、互いに接近する方向又は離間する方向へ連動してスライド移動することが可能である。横整合板254は、所定の位置へスライドされることで、給紙トレイ250上に載置されるシートの幅方向を中央基準で整合する。ピックアップローラ256は、例えばモータ等の駆動機構によって回転する駆動ローラである。ピックアップローラ256は、給紙トレイ250上に積載されるシートのうち、最上部に載置される1枚のシートを取り出し、当該シートを画像形成部140へ導く搬送部130へ搬送する。尚、ピックアップローラ256の下方には、分離板258が設けられる。分離板258は、ピックアップローラ256により搬送されるシートが重なっていた場合に、下方に位置するシートの搬送を制止することで重送を防ぐことが出来る。
次に本実施形態の給紙カセット122に着脱可能に設けられる延長トレイ260について説明する。図4は、第1の実施形態における延長トレイ260の斜視図である。延長トレイ260は、給紙トレイ250と分担してシートを収容する収容部262、給紙トレイ250と接続する接続部264、及び収容部262と接続部264の間に設けられ、延長トレイ260が接続部264を介して給紙トレイ250へ接続された状態において、収容部262が回動する中心となる回動軸266を有する。収容部262は、シートを補給又は搬送するために、シート搬送方向両端に開口部268を有する。収容部262は、収容されるシートに対して給紙カセット122の横整合板254を共有して幅方向の整合を行うために幅方向両端部に凹部270を有する。収容部262は、A3サイズのシートを使用する場合において、給紙トレイ250へ収容不可能な部分のシートを収容させるとともに、シートを下流へ搬送する場合の搬送ガイドとなる。一対の接続部264は、A3サイズのシートを収容させる場合に延長トレイ260を給紙トレイ250と接続するために、例えば、幅方向両端部に設けられる。接続部264は、例えば給紙トレイ250の支点251と接続する。回動軸266は、収容部262と接続部264の間に位置し、収容部262を後述する第1の位置から第2の位置まで回動させる。給紙トレイ250に延長トレイ260を接続させることで、A3サイズのシートを給紙カセット122内へ折り返して収容することが出来る。
延長トレイ260は、前述の通り接続部264を介して給紙トレイ250と接続し、回動軸266を中心に第1の位置から第2の位置まで回動する。図5は、第1の実施形態における第1の位置を示す給紙カセット122の断面図である。第1の位置は、回動軸266を中心に延長トレイ260が給紙カセット122よりも上流側へ開いた位置であり、かつ延長トレイ260が上流部から下流部にかけて低くなる傾斜を有する位置である。言い換えれば、第1の位置は延長トレイ260が回動軸266へ向かって低くなる傾斜を有する位置である。ユーザがA3サイズのシートを給紙カセット122へ補給する場合、シートを収容部262の搬送方向両端部に位置する開口部268のいずれかから補給する。ユーザは、A3サイズのシートを給紙カセット122へ収容する場合、シートをいずれかの開口部268から収容部262への挿入し、その後シートの下流部を給紙トレイ250へ載置させる。ここで第1の位置において、延長トレイ260が傾斜を有することで、シートは自重により下流へ移動する。移動したシートの下流部が給紙トレイ250の内壁252に当接することで、シートは搬送方向に整合される。
図6は、第1の実施形態における第2の位置を示す給紙カセット122の断面図である。第2の位置は、延長トレイ260が回動軸266を中心に給紙トレイ250上に回動し、給紙カセット122の下流側へ閉じた位置であり、かつ延長トレイ260が、給紙カセット122の上流側から下流側にかけて高くなる傾斜を有する位置である。言い換えれば、第2の位置は延長トレイ260が回動軸266へ向かって低くなる傾斜を有する位置である。ユーザが、収容部262へシートを収容させた状態で延長トレイ260を第2の位置へ回動することで、シートは折り返されて給紙カセット122内に収容される。この状態で給紙カセット122は画像形成装置100へ装着される。すなわち第2の位置は、給紙カセット122を画像形成装置100へ装着させる場合に延長トレイ260が障害とならない位置である。また、第1の位置と同様に、第2の位置においても延長トレイ260が傾斜を有することで、シートの下流側端部が内壁252に当接した状態を保ったまま、シートの上流側端部を折り返すことが可能である
本実施形態の延長トレイ260は、さらにエンドガイド272(後端規制部材)を有する。図7は、第1の実施形態における延長トレイ260及びエンドガイド272の斜視図である。図7では、延長トレイ260が給紙カセット122に折り返した状態(第2の位置)を示している。エンドガイド272は、断面が収容部262の上流(図7では右側)に位置する開口部268と対応する形状に形成された、例えば角柱体である。エンドガイド272は、収容部262の上流に位置する開口部268に脱着可能である。エンドガイド272が開口部268へ装着されると、エンドガイド272は自重により収容部262に収容されるシートに対して下流(図7では左側)へ押し出す力を与える。このため、例えば給紙トレイ250内のシートが次々とピックアップローラ256によって給紙されることで収容部262内のシートが微量に移動しても、エンドガイド272によって下流へ整合されるため、ピックアップローラ256は空転することなく適切にシートを取り出すことが可能である。
上述した第1の実施形態によれば、延長トレイを給紙トレイへ接続させた状態(第1の位置)から延長トレイが上流側から下流側にかけて低くなる傾斜を有する位置(第2の位置)へ回動させることで、シートが折り返されて自重によって下流へ移動し整合されるので、ピックアップローラによる給紙精度を高めることが出来る。また、エンドガイドを使用することで、給紙精度をさらに高めることが出来る。
(第2の実施形態)
以下、第2の実施形態について図8及び図9を参照して説明する。本実施形態の画像形成装置が第1の実施形態の画像形成装置と異なる点は、延長トレイ内においてA3サイズのシートが折り返す位置に搬送ローラ(搬送部材)を設ける点である。
図8は、第2の実施形態における搬送ローラ274の駆動を示す給紙カセット122の斜視図である。本実施形態の給紙カセット122は、延長トレイ260が第2の位置に位置する状態でA3サイズのシートが折り返す位置に搬送ローラ274を設ける。搬送ローラ274は、シャフト276に接続される。シャフト276は、幅方向端部に位置する複数のギア278及びプーリ279に接続される。プーリ279は、ピックアップローラ256に接続されるプーリ280とともにベルト281に張架されることで、ピックアップローラ256の回転に伴い駆動される。すなわち搬送ローラ274は、ピックアップローラ256と連動して回転する。
図9は、第2の実施形態における給紙カセット122の断面図である。本実施形態における搬送ローラ274は、延長トレイ260が第2の位置に回動された状態において、収容部262に収容されるシートのうち最下部のシートと当接する。当該シートは、すなわち給紙トレイ250上に積載されるシートのうち、最上部に位置するものであり、ピックアップローラ256によって取り出されるシートである。制御部200の命令に応じて、搬送部130を介してシートを画像形成部140へ搬送する場合、ピックアップローラ256の回転と連動して搬送ローラ274も回転する。ピックアップローラ256に加えて搬送ローラ274も回転することにより、折り返し位置における摩擦が軽減される。
尚、ピックアップローラ256と搬送ローラ274を連動させることで、搬送ローラ274がシートを下流へ搬送した後もピックアップローラ256が駆動している間は搬送ローラ274も駆動してしまう。すなわち、搬送ローラ274は、当該シートの次に搬送するべきシートの搬送も行ってしまう。そのため、例えば、搬送ローラ274の表面を摩擦の小さい素材とすることで、ピックアップローラ256で搬送されるシート以外のシートが分離板258にて制止されるのに伴い、搬送ローラ274がシートに対して滑ることで重送を防ぐことが出来る。また、搬送ローラ274とシャフト276との圧力を弱くすることで、ピックアップローラ256で搬送されるシート以外のシートが分離板258にて制止されるのに伴い、シャフト276を空転させても良い。
上述した第2の実施形態によれば、第1の実施形態による効果に加えて、搬送ローラを設け、ピックアップローラと連動して回転させることで、給紙精度を高めることが出来る。
(第3の実施形態)
以下、第3の実施形態について図10及び図11を参照して説明する。本実施形態の画像形成装置が第1の実施形態の画像形成装置と異なる点は、給紙カセット内のシートがA4サイズであるかA3サイズであるかを検知する検知部材を有する点である。
図10は、第3の実施形態における延長部材の斜視図である。本実施形態の延長トレイ260は、後述する第2検知部材288(図11参照)が、収容部262に収容されるシートの有無を検知するための窓284を有する。
図11は、第3の実施形態において、画像形成装置100へ装着された給紙カセット122の断面図である。本実施形態の画像形成装置100は、給紙カセット122が装着された状態における給紙カセット122の上部に第1検知部材286及び第2検知部材288を有する。それぞれの検知部材286、288は、後述する所定の位置におけるシートの有無を検知する。第1検知部材286は、給紙トレイ250上に載置されるシートの有無を検知する。他方、第2検知部材288は、延長トレイ260の収容部262へ収容されるシートの有無を検知する。それぞれの検知部材286、288は、検知結果を検知信号として制御部200へ送信する。
制御部200は、検知部材286、288から受信した検知信号を基に下記の通りシートのサイズ又はシートの状態等を認識する。
(1)第1検知部材286がシートを検知し、第2検知部材288も検知した場合:制御部200は、シートのサイズがA3サイズと認識する。
(2)第1検知部材286がシートを検知し、第2検知部材288はシートを検知しなかった場合:制御部200は、シートのサイズがA4サイズと認識する。
(3)第1検知部材286がシートを検知せず、第2検知部材288がシートを検知した場合:制御部200は、給紙カセット122内でシートの紙詰まりが発生したと認識する。
(4)第1検知部材286がシートを検知せず、第2検知部材288がシートを検知しなかった場合:制御部200は、給紙カセット122内にシートが収容されていないと認識する。
制御部200は、(1)又は(2)の場合において、認識したシートのサイズが、例えば通信I/F部180を介して受信した印刷内容におけるシートのサイズと異なる場合には、表示部172にエラーメッセージを表示させても良い。また、制御部200は、(3)又は(4)の場合にもエラーメッセージを表示部172へ表示させて良い。エラーメッセージは、例えば、(3)の場合には紙詰まりの除去をユーザへ促す通知であり、(4)の場合にはシートの補給をユーザへ促す通知である。
上述した第3の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を奏する上に、検知部材を設けることで、制御部は、給紙カセット内のシートのサイズ又はシートの状態を認識し、必要に応じてエラーメッセージを表示部へ表示させることが出来る。
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、延長トレイを給紙トレイへ接続させた第1の位置の状態において、延長トレイが上流部から下流部にかけて低くなる傾斜を有する位置で回動させ第2の位置にすることで、シートが自重によって下流へ移動し整合されるので、ピックアップローラによる給紙精度を高めることが出来る。
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上述の各実施形態のおいては、第2のサイズのシートとしてA3サイズのシートを例にとったが、例えばB4サイズでも良い。すなわち、A4サイズより大きくA3サイズ以下のサイズであれば良い。また、給紙トレイもA4サイズの大きさに限るものではなく、例えばB5サイズでも良い。この場合、第2のサイズとして使用出来るシートがB5サイズより大きく、B4サイズ以下のサイズであれば良いことは言うまでもない。
また、上記各実施形態は、必要に応じて組み合わせても良い。例えば、第2の実施形態と第3の実施形態を組み合わせることで、シートサイズを検知出来るとともに、搬送ローラにより給紙精度も高めることが出来る。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
100…画像形成装置
122…給紙カセット
140…画像形成部
200…制御部
250…給紙トレイ
260…延長トレイ
266…回動軸
272…エンドガイド(後端規制部材)
274…搬送ローラ(搬送部材)
286…第1検知部材
288…第2検知部材

Claims (5)

  1. 第1のサイズのシートを収容する給紙トレイと、
    前記第1のサイズのシートより大きい第2のサイズのシートを給紙トレイと分担して収容するために前記給紙トレイに接続し回動軸を中心に給紙トレイ上に回動可能な延長トレイと、を有し、
    この延長トレイは、収容した前記第2のサイズのシートが折り返されない第1の位置又は回動軸を中心に回動し給紙トレイとの間で前記第2のサイズのシートが折り返される第2の位置に位置可能であり、
    前記第2の位置において、前記延長トレイは前記回動軸へ向かって低くなる傾斜を有する状態になる給紙カセット。
  2. 前記延長トレイの前記回動軸とは反対側の開口部に着脱可能に設けられ、延長トレイの第2の位置で、前記延長トレイに収容されるシートをシート搬送方向下流へ押し出す後端規制部材をさらに有する請求項1に記載の給紙カセット。
  3. 前記延長トレイが前記第2の位置において前記第2のサイズのシートが折り返される折り返し位置に、前記シートを搬送する搬送部材をさらに有する請求項1又は請求項2に記載の給紙カセット。
  4. 第1のサイズのシートを収容する給紙トレイと、前記第1のサイズのシートより大きい第2のサイズのシートを給紙トレイと分担して収容するために前記給紙トレイに接続し回動軸を中心に給紙トレイ上に回動可能な延長トレイとを有する給紙カセットと、
    この給紙カセットから給紙されるシートに対して画像を形成する画像形成部とを有し、
    前記延長トレイは、前記第2のサイズのシートが折り返されない第1の位置又は回動軸を中心に回動し給紙トレイとの間で前記第2のサイズのシートが折り返される第2の位置に位置可能であり、
    前記第2の位置において、前記延長トレイは前記回動軸へ向かって低くなる傾斜を有する状態となる画像形成装置。
  5. 前記給紙カセットの上部にシートの有無を検知する検知部材と、
    前記検知部材の検知結果に基づいて前記給紙カセット内のシートのサイズを認識する制御部とを、さらに有する請求項4に記載の画像形成装置。
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