JP7364493B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置に関する。
従来、各種画像形成装置において、用紙トレイに載置された複数枚の用紙の側縁部に用紙ガイドを押し当てることにより、複数枚の用紙の側縁部を所定位置で揃える技術が用いられている。
例えば、下記特許文献1には、用紙載置部に載置されたカット用紙の端縁位置を規制する固定サイドガイドと、固定サイドガイドと対峙して配設され、カット用紙の幅方向位置を規制するとともに幅方向に移動可能な可動サイドガイドを有する用紙トレイを備えた給紙装置が開示されている。
特開2004-331353号公報
しかしながら、特許文献1の技術は、用紙を再補給する際には、用紙と可動サイドガイドとの間にクリアランスが無いため、用紙の再補給が困難になる。また、特許文献1の技術は、用紙を再補給する際に上記クリアランスを確保する場合、可動サイドガイドを再調整する必要があるため、手間がかかる。このように、従来技術は、用紙トレイに対する用紙の補給と、用紙トレイに補給された用紙の整列との双方を、容易に行うことができない。
一実施形態の画像形成装置は、用紙が載置される用紙トレイと、用紙トレイに対して回動による開閉自在に設けられた蓋と、用紙トレイの側部に設けられ、用紙トレイに載置された用紙の側部を押圧することにより、用紙を整列させる整列部材と、蓋における用紙トレイと対向する面に設けられ、蓋が閉じられたときに、第1の付勢手段からの付勢力によって、用紙トレイに載置された用紙を加圧する加圧プレートと、蓋に設けられ、蓋が閉じられたときに、整列部材の外側に入り込んで、整列部材を用紙に向けて押圧する押圧部とを備える。
一実施形態によれば、用紙トレイに対する用紙の補給と、用紙トレイに補給された用紙の整列との双方を、容易に行うことができる。
一実施形態に係るサーマルプリンタ(蓋が閉じた状態)の外観を示す斜視図 一実施形態に係るサーマルプリンタ(蓋が閉じた状態)の底面側から見た外観を示す斜視図 一実施形態に係るサーマルプリンタ(蓋が開いた状態)の底面側から見た外観を示す斜視図 一実施形態に係るサーマルプリンタ(蓋が開き、且つ用紙Pが補給された状態)の底面側から見た外観を示す斜視図 一実施形態に係るサーマルプリンタの内部構成を示す断面図 一実施形態に係るサーマルプリンタ(蓋が開いた状態)の底面側から見た一部拡大斜視図 一実施形態に係るサーマルプリンタにおける蓋の閉じ動作を模式的に示す図 一実施形態に係るサーマルプリンタにおける蓋の開き動作を模式的に示す図 一実施形態に係るサーマルプリンタ(用紙が第1の搬送位置まで搬送された状態)の断面図 一実施形態に係るサーマルプリンタ(用紙が第2の搬送位置まで搬送された状態)の断面図
以下、図面を参照して、一実施形態について説明する。
(サーマルプリンタ100の概要)
図1は、一実施形態に係るサーマルプリンタ100(蓋112が閉じた状態)の外観を示す斜視図である。図2は、一実施形態に係るサーマルプリンタ100(蓋112が閉じた状態)の底面側から見た外観を示す斜視図である。図3は、一実施形態に係るサーマルプリンタ100(蓋112が開いた状態)の底面側から見た外観を示す斜視図である。図4は、一実施形態に係るサーマルプリンタ100(蓋112が開き、且つ用紙Pが補給された状態)の底面側から見た外観を示す斜視図である。
なお、以降の説明では、便宜上、図中X軸方向(用紙Pの搬送方向)を、前後方向とし、図中Y軸方向(用紙Pの搬送方向と直交する方向)を、左右方向とし、図中Z軸方向(X軸およびY軸と直交する方向)を、上下方向とする。但し、X軸正方向を前、Y軸正方向を右、Z軸正方向を上とする。
図1~図4に示すサーマルプリンタ100は、「画像形成装置」の一例である。サーマルプリンタ100は、プラテンローラ104(図5参照)によって、用紙Pおよびインクリボン121を、発熱状態のサーマルヘッド103(図5参照)に押し当てる。これにより、サーマルプリンタ100は、インクリボン121(図5参照)に塗布された昇華性染料インクを、用紙Pに転写することにより、用紙Pに画像を形成することができる。サーマルプリンタ100は、いわゆる昇華型の熱転写プリンタである。
サーマルプリンタ100は、比較的小型(約15cm×約10cm×約3cm)であり、ユーザによって容易に持ち運び可能である。サーマルプリンタ100は、ユーザが所持するスマートフォンとの間で無線通信を行うことにより、スマートフォンから受信した画像を、比較的小さいサイズの用紙Pに印刷することができる。例えば、サーマルプリンタ100に用いられる用紙Pのサイズは、72×85mmである。
図1~図4に示すように、サーマルプリンタ100は、小型且つ薄型のケース110を備える。図3および図4に示すように、ケース110は、その底面に、平面視において矩形状を有する開口部110Aが形成されている。開口部110A内には、用紙トレイ101が設けられている。また、ケース110は、開口部110Aを閉塞する蓋112を備える。蓋112は、その一端部(X軸正側の端部)がケース110によって回動可能に軸支されている。蓋112は、回動することにより、開口部110Aに対して開閉可能である。サーマルプリンタ100は、図3および図4に示すように、ケース110の上下が反転し、且つ、蓋112が開いた状態において、用紙トレイ101の載置面101Aに複数枚の用紙Pを重ねて載置することにより、用紙トレイ101に複数枚の用紙Pを補給することができる。
ここで、用紙トレイ101の横幅(左右両方の側壁部の間の幅)は、用紙Pの横幅よりも若干大きくなっている。これにより、サーマルプリンタ100は、蓋112が開いた状態において、用紙トレイ101に対して用紙Pを容易に補給できるようになっている。
図3および図4に示すように、蓋112の内面112A(蓋112が閉じたときに用紙Pと対向する面)には、薄板状の加圧プレート113が設けられている。加圧プレート113は、その一端部(X軸負側の端部)が蓋112によって回動可能に軸支されている。加圧プレート113は、蓋112の内面112Aとの間に設けられたコイルスプリング114(「第1の付勢手段」の一例。図5参照)によって、開く方向に付勢されている。加圧プレート113は、蓋112が閉じた状態において、コイルスプリング114からの付勢力により、用紙Pを、用紙トレイ101の載置面101Aに対して押圧する。これにより、加圧プレート113は、載置面101Aに載置された複数の用紙Pを、互いに隙間なく重なり合った状態で、載置面101Aに対して押さえつけることができる。その結果、サーマルプリンタ100は、載置面101Aの開口部101B(図3参照)から露出した給紙ローラ102の摩擦力によって、より確実に用紙Pを搬送することができる。
(サーマルプリンタ100の内部構成)
図5は、一実施形態に係るサーマルプリンタ100の内部構成を示す断面図である。図5に示すように、サーマルプリンタ100は、ケース110の内部に、用紙トレイ101、給紙ローラ102、サーマルヘッド103、プラテンローラ104、第1の搬送ローラ107、第2の搬送ローラ108、およびインクカセット120を備える。
用紙トレイ101は、複数枚の用紙Pを重なった状態で保持する。用紙トレイ101に保持された用紙Pは、蓋112の内面112Aに設けられた加圧プレート113によって、用紙トレイ101の載置面101A(図3参照)に対して押圧されている。加圧プレート113は、コイルスプリング114によって用紙方向(Z軸正方向)に付勢されている。
給紙ローラ102は、用紙トレイ101の載置面101Aに形成された開口部101Bから、その外周面が露出することにより、用紙トレイ101に保持された用紙Pの表面(具体的には、複数の用紙Pの一番上にある用紙Pの表面)に押し当たるとともに、モータ(図示省略)の駆動によって回転することにより、用紙トレイ101に保持された用紙Pを、用紙トレイ101から前方(X軸正方向)へ送り出す。なお、図5では、1枚の用紙Pが所定の第2の搬送位置まで送り出されている状態を表している。
サーマルヘッド103は、所定の印刷位置において、プラテンローラ104と対向して設けられている。サーマルヘッド103は、複数の発熱素子が左右方向(Y軸方向)に並べて設けられている。サーマルヘッド103は、プラテンローラ104によって用紙Pおよびインクリボン121が押し当てられた状態で、複数の発熱素子が発熱することにより、用紙Pの印刷面に対して、インクリボン121のインク面に形成されているインクを転写することができる。
プラテンローラ104は、所定の印刷位置において、サーマルヘッド103と対向して設けられている。プラテンローラ104は、サーマルヘッド103との間に形成される隙間内に、用紙Pおよびインクリボン121を挟み込むことにより、用紙Pおよびインクリボン121を、サーマルヘッド103に押し当てることができる。なお、プラテンローラ104は、用紙Pの搬送に従動して回転する従動ローラであり、用紙Pの搬送は、モータ(図示省略)の駆動によって回転する第1の搬送ローラ107および第2の搬送ローラ108によって行われる。
インクカセット120は、インクリボン121、供給リール122、および巻き取りリール123を有する。インクリボン121はベルト状且つフィルム状である。インクリボン121は、用紙Pと対向するインク面に、昇華性染料インクを用いた複数色(例えば、イエロー、マゼンタ、シアン)のインク層が、当該インクリボン121の搬送方向に並べて形成されている。供給リール122は、インクリボン121が多重に巻かれている。供給リール122は、回転することによって、インクリボン121の複数色のインク層を、所定の印刷位置に順次送り出す。巻き取りリール123は、回転することによって、印刷後のインクリボン121を巻き取る。
サーマルプリンタ100は、さらに、各部へ電力を供給するバッテリ105、各部の動作を制御する制御回路106等を備える。制御回路106は、CPU106A、メモリ106B、回路基板106C等を備えて構成されている。また、ケース110の前端部(X軸正側の端部)には、印刷が終了した用紙Pを排出するための排出口110Bが設けられている。
図6は、一実施形態に係るサーマルプリンタ100(蓋112が開いた状態)の底面側から見た一部拡大斜視図である。
図6に示すように、サーマルプリンタ100は、用紙トレイ101のY軸正側の側壁部に、整列部材130が設けられている。整列部材130は、薄い金属板から形成される板バネ状の部材である。整列部材130は、前後方向に長手形状を有しており、一端側(X軸正側)の固定部130Aが、用紙トレイ101のY軸正側の側壁部に固定されている。
一方、図6に示すように、蓋112の内面112AにおけるY軸正側の端部には、薄板状且つ突起状の押圧部131が、内面112Aに対して垂直に設けられている。押圧部131は、蓋112が閉じられたときに、整列部材130の外側の隙間132に入り込んで、整列部材130を用紙Pに向けて押圧する。
これにより、整列部材130は、弾性変形することによって、その他端側(X軸負側)の可動部130Bが、用紙トレイ101に載置された複数枚の用紙Pに向って開き(図6中矢印A参照)、複数枚の用紙Pの側部を押圧する。これにより、整列部材130は、複数枚の用紙Pの反対側(Y軸負側)の側部を用紙トレイ101の反対側(Y軸負側)の側壁面に押し当てて、複数枚の用紙Pを整列させる(換言すれば、複数枚の用紙Pの側部を揃える)ことができる。その結果、サーマルプリンタ100は、サーマルヘッド103に対して正しい向きで用紙Pを搬送することができ、用紙Pに形成される画像の傾き等の不具合を抑制することができる。
このように、本実施形態のサーマルプリンタ100は、用紙トレイ101の横幅が用紙Pの横幅よりも若干大きくなっており、且つ、蓋112が開いているときには、整列部材130が作用しないため、用紙トレイ101に対して複数枚の用紙Pを容易に載置することができる。
そして、本実施形態のサーマルプリンタ100は、蓋112を閉じるだけで、整列部材130を作用させて、用紙トレイ101に載置された複数枚の用紙Pを整列させることができる。したがって、本実施形態のサーマルプリンタ100によれば、用紙トレイ101に対する用紙Pの補給と、用紙トレイ101に補給された用紙Pの整列との双方を、容易に行うことができる。
ここで、図6に示すように、蓋112の内面112Aに設けられている加圧プレート113は、左右両側部の各々の前端部(蓋112を閉じたときにX軸正側となる端部)に、外側に突出して設けられた突起部133を有する。また、用紙トレイ101は、左右両側壁部の各々に、突起部133と当接することにより、加圧プレート113の開きを規制する規制部134を備える。これにより、加圧プレート113は、蓋112が閉じられただけでは、用紙Pを加圧せず、蓋112が用紙Pの搬送方向(X軸正方向)にスライドしてロックされるときに、用紙Pを加圧することができる。
(蓋112の閉じ動作)
図7は、一実施形態に係るサーマルプリンタ100における蓋112の閉じ動作を模式的に示す図である。
図7(a)および図7(b)に示すように、サーマルプリンタ100は、ケース110の上下を反転させた状態において、用紙トレイ101に複数の用紙Pを補給した後、蓋112を回動させて閉じたときに、蓋112がケース110の後端部(X軸負側の端部)よりも僅かに後方へ突出した状態となる。
ここで、図7(b)に示すように、蓋112の内面112Aに設けられている加圧プレート113は、蓋112が閉じた状態において、突起部133が規制部134の上面(Z軸負側の面)に当接することにより、用紙P方向(Z軸正方向)への開きが規制される。
この際、図7(b)に示すように、規制部134の上面(Z軸負側の面)は、用紙トレイ101に載置された複数の用紙Pの最上面よりも高い位置にあるため、加圧プレート113は、複数の用紙Pを加圧しない。これにより、サーマルプリンタ100は、蓋112を閉じたときに行われる整列部材130による用紙Pの整列動作が、加圧プレート113による加圧によって妨げられないようになっている。
そして、図7(c)に示すように、サーマルプリンタ100は、蓋112の回転軸112Bを軸受けする軸受部115が、前後方向を長手方向とする長穴形状を有しているため、蓋112が閉じた状態から、ユーザが蓋112を前方に押し込むことにより、蓋112を前方にスライドさせることができる。これにより、ロック機構(図示省略)が作用し、蓋112は、ケース110に対してロックされる。なお、蓋112のロックは、蓋112の後端部(蓋112が閉じたときにX軸負側となる端部)に設けられた爪部112C(図3および図4参照)と、ケース110の後端部(X軸負側の端部)に設けられた爪部110C(図3および図4参照)とが係合することによってなされる。
この際、図7(c)に示すように、加圧プレート113は、突起部133が規制部134の上面から脱落することにより、規制部134による規制が解除される。これにより、加圧プレート113は、用紙トレイ101に載置された複数の用紙Pを加圧することできる。
なお、図7(a)に示すように、サーマルプリンタ100は、蓋112の回転軸112Bを後方に付勢するコイルスプリング117(「第2の付勢手段」の一例)を備える。コイルスプリング117は、蓋112の前方へのスライドに伴って徐々に伸張することにより、蓋112を後方に付勢する付勢力が徐々に高まる。なお、図示は省略するが、サーマルプリンタ100は、回転軸112Bの両端部を後方に付勢することができるように、左右一対のコイルスプリング117を備える。
(蓋112の開き動作)
図8は、一実施形態に係るサーマルプリンタ100における蓋112の開き動作を模式的に示す図である。
図8(a)および図8(b)に示すように、サーマルプリンタ100は、ケース110の上下を反転させた状態において、蓋112がロックされている状態から、ユーザによってプッシュボタン116が押下されることにより、爪部112Cと爪部110Cとの係合が解除され、蓋112のロックを解除することができる。
そして、サーマルプリンタ100は、蓋112のロックが解除されると、蓋112を後方に付勢するコイルスプリング117からの付勢力により、蓋112を後方(X軸負方向)にスライドさせることができる。これにより、図8(b)に示すように、サーマルプリンタ100は、蓋112がケース110の後端部(X軸負側の端部)よりも僅かに後方へ突出した状態となる。
さらに、図8(c)に示すように、サーマルプリンタ100は、加圧プレート113の突起部133が規制部134の上面に再び乗り上げて、当該加圧プレート113が規制部134を加圧する力の反力により、蓋112を開回動動作させることができる。このように、サーマルプリンタ100は、ユーザによってプッシュボタン116が押下されるだけで(すなわち、ワンプッシュ操作を行うだけで)、蓋112を開いた状態にして、用紙トレイ101に用紙Pを補給可能な状態にすることができる。
(サーマルプリンタ100による用紙Pの搬送動作)
次に、図9および図10を参照して、一実施形態に係るサーマルプリンタ100による用紙Pの搬送動作について説明する。図9は、一実施形態に係るサーマルプリンタ100(用紙Pが第1の搬送位置まで搬送された状態)の断面図である。図10は、一実施形態に係るサーマルプリンタ100(用紙Pが第2の搬送位置まで搬送された状態)の断面図である。
初めに、サーマルプリンタ100は、図9に示すように、給紙ローラ102によって、用紙トレイ101に保持されている複数の用紙Pのうちの、一番上にある一の用紙Pを、所定の第1の搬送位置まで前方(X軸正方向)に送り出す。所定の第1の搬送位置は、用紙Pの先端が用紙検出センサ135によって検出される位置である。この際、サーマルプリンタ100は、給紙ローラ102を、用紙トレイ101に応じた適切な高さ位置(図9および図10参照)まで下方(Z軸負方向)に移動させることにより、当該給紙ローラ102によって、用紙Pを用紙トレイ101から搬出することができる。
なお、サーマルプリンタ100は、図9に示すように、用紙Pを所定の第1の搬送位置で待機させた状態で、インクリボン121のインクの有無を確認する。そして、サーマルプリンタ100は、インクリボン121のインクが無いことが確認された場合には、給紙ローラ102を逆回転させることにより、用紙Pを用紙トレイ101に戻すことができる。
次に、サーマルプリンタ100は、図10に示すように、給紙ローラ102によって、用紙Pを、所定の第1の搬送位置から所定の第2の搬送位置へと送り出す。所定の第2の搬送位置は、用紙Pの先端が第1の搬送ローラ107と第2の搬送ローラ108との間で挟持される位置である。以降、印刷に伴う用紙Pの移動は、第1の搬送ローラ107および第2の搬送ローラ108によってなされる。このため、給紙ローラ102は、再び上方(Z軸正方向)に移動して、後述する用紙搬送路136から退避することで、用紙搬送路136における用紙Pの往復移動の妨げにならないようにすることができる。
ここで、図9および図10に示すように、サーマルプリンタ100は、用紙トレイ101と重なる位置(用紙トレイ101の上側、用紙トレイ101とバッテリ105との間の隙間)に、用紙搬送路136が設けられている。用紙搬送路136は、印刷時に、用紙Pを往復移動させるために設けられている。例えば、用紙トレイ101から搬出された用紙Pに対して、3色のインクによるカラー印刷を行う場合、インク色毎に印刷を行うために、当該用紙Pを、前後方向(X軸方向)に少なくとも3往復させる必要がある。この際、サーマルプリンタ100は、第1の搬送ローラ107と第2の搬送ローラ108によって、用紙Pを用紙搬送路136で往復移動させることができる。一実施形態に係るサーマルプリンタ100は、用紙搬送路136と用紙トレイ101とが、上下方向において互いに重なる位置に設けられているため、当該サーマルプリンタ100の前後方向(X軸方向)のサイズの小型化が実現されたものとなっている。
なお、用紙搬送路136に至る経路と、用紙トレイ101に至る経路とは、用紙ガイド109によって分岐されている。用紙搬送路136に至る経路は、用紙ガイド109の上側(Z軸正側)に設けられている。用紙トレイ101に至る経路は、用紙ガイド109の下側(Z軸負側)に設けられている。サーマルプリンタ100は、印刷時に、一旦、用紙Pの全体を用紙ガイド109よりも前方に送り出し、それ以降、サーマルプリンタ100は、用紙Pを、用紙ガイド109の上方から、用紙搬送路136へと搬送する。
上記のとおり、一実施形態に係るサーマルプリンタ100は、給紙ローラ102が、用紙トレイ101の載置面101Aに対して、昇降動作可能である。給紙ローラ102の昇降動作は、モータ(図示省略)の駆動により、カム機構(図示省略)を介して実現される。
例えば、給紙ローラ102は、用紙トレイ101に対する用紙Pの補給時においては、上方(Z軸正方向)に移動して、当該給紙ローラ102の外周面が用紙トレイ101の載置面101Aから露出しないことで、用紙Pの補給の妨げにならないようにすることができる。
また、例えば、給紙ローラ102は、用紙トレイ101からの用紙Pの搬出時においては、下方(Z軸負方向)に移動して、当該給紙ローラ102の外周面が用紙トレイ101の載置面101Aから露出することで、当該給紙ローラ102の外周面を用紙Pの表面に押し当てることができる。
また、例えば、給紙ローラ102は、用紙Pが所定の第2の搬送位置(第1の搬送ローラ107と第2の搬送ローラ108との間)に送り出された後は、再び上方(Z軸正方向)に移動して、用紙搬送路136から退避することで、用紙搬送路136における用紙Pの往復移動の妨げにならないようにすることができる。
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。
100 サーマルプリンタ(画像形成装置)
101 用紙トレイ
101A 載置面
101B 開口部
102 給紙ローラ
103 サーマルヘッド
104 プラテンローラ
105 バッテリ
106 制御回路
107 第1の搬送ローラ
108 第2の搬送ローラ
109 用紙ガイド
110 ケース
110A 開口部
112 蓋
112A 内面
112B 回転軸
113 加圧プレート
114 コイルスプリング
115 軸受部
116 プッシュボタン
117 コイルスプリング
120 インクカセット
121 インクリボン
122 供給リール
123 巻き取りリール
130 整列部材
131 押圧部
132 隙間
133 突起部
134 規制部
135 用紙検出センサ
136 用紙搬送路
P 用紙

Claims (8)

  1. 用紙が載置される用紙トレイと、
    前記用紙トレイに対して回動による開閉自在に設けられた蓋と、
    前記用紙トレイの側部に設けられ、前記用紙トレイに載置された前記用紙の側部を押圧することにより、前記用紙を整列させる整列部材と、
    前記蓋における前記用紙トレイと対向する面に設けられ、前記蓋が閉じられたときに、第1の付勢手段からの付勢力によって、前記用紙トレイに載置された前記用紙を加圧する
    加圧プレートと、
    前記蓋に設けられ、前記蓋が閉じられたときに、前記整列部材の外側に入り込んで、前記整列部材を前記用紙に向けて押圧する押圧部と
    を備え
    前記加圧プレートは、
    前記蓋が閉じられた後、前記蓋が前記用紙の搬送方向にスライドしてロックされるときに、前記用紙を加圧する
    ことを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記加圧プレートの側部から外側に突出して設けられた突起部と、
    前記用紙トレイの側部に設けられ、前記突起部が当接することによって前記加圧プレートの開きを規制する規制部とを備え、
    前記加圧プレートは、
    前記蓋が前記用紙の搬送方向にスライドしてロックされるときに、前記規制部による規制が解除されることにより、前記用紙を加圧する
    ことを特徴とする請求項に記載の画像形成装置。
  3. 前記蓋のロックを解除するプッシュボタンと、
    前記蓋のロックが解除されたとき、前記蓋を前記搬送方向とは反対方向に付勢して、前記蓋を前記反対方向にスライドさせる第2の付勢手段と
    をさらに備え、
    前記加圧プレートは、
    前記蓋のロックが解除され、且つ、前記蓋が前記反対方向にスライドしたとき、前記用紙を加圧する力の反力によって、前記蓋を開回動動作させる
    ことを特徴とする請求項またはに記載の画像形成装置。
  4. 前記整列部材は、板バネ状である
    ことを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載の画像形成装置。
  5. 前記用紙トレイの載置面に対して昇降動作が可能な給紙ローラをさらに備える
    ことを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載の画像形成装置。
  6. 前記給紙ローラは、
    前記昇降動作することにより、
    前記用紙トレイに対する前記用紙の補給時において、前記用紙トレイの載置面から外周面が露出せず、
    前記用紙トレイからの前記用紙の搬出時において、前記用紙トレイの載置面から外周面が露出する
    ことを特徴とする請求項に記載の画像形成装置。
  7. 前記用紙トレイと上下方向において重なる位置に、前記用紙が印刷時に搬送される用紙搬送路を備える
    ことを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載の画像形成装置。
  8. インク色毎に印刷を行うカラー印刷を行う場合、前記用紙が前記用紙搬送路で複数回往復移動する
    ことを特徴とする請求項に記載の画像形成装置。
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