JP2004001966A - シート搬送装置および画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】簡易な構成により、ローラ対の摺擦等によるシート画像形成面の乱れを抑制しうるシート搬送装置および画像形成装置を提供する。
【解決手段】転写材の非トナー像面側に接する駆動ローラ5と、トナー像面側に接する従動コロ6とから排紙ローラ対を構成する。そして、従動コロ6が転写材と接触する回転軸方向の幅を、駆動ローラ5が転写材と接触する回転軸方向の幅と同一あるいはそれよりも小さくして、従動コロ6の摺擦によるトナー像の乱れを防止する。
【選択図】 図2

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、1つ又は複数のローラ対によって画像形成済みのシートを搬送するシート搬送装置に関するものであり、プリンタ・複写機・印刷機・ファクシミリ等の画像形成装置のシート排出部に用いられて好適なものに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のプリンタや複写機等の画像形成装置における、画像形成装置内で表面に画像を形成した転写材(シート)を排出するためのシート搬送装置(排紙ローラ部)は、以下に示すような構造をしている。
【0003】
排紙ローラ部は、駆動ローラと従動コロのローラ対からなる。まず駆動ローラは、転写材を搬送するために、端部にギアを保持した金属の回転軸に、いくつかのドーナツ型のゴムを挿入した形となっているものが多い。続いて、その駆動ローラと転写材の間に摩擦力を与えるための従動コロは、表面にトナーが付着する事を防止するために、離型性の良い例えばフッ素系樹脂等の材質を用い、回転フリーにバネ付勢されているものが多い。
【0004】
また駆動ローラに挿入されているゴムの形状としては、転写材に接する面はフラットで、幅が4mm程度のものが多い。
【0005】
また従動コロの形状としては、転写材に接する面がフラットあるいは、軽い凸形状をしていて、幅が駆動ローラに比べて大きく、5mm以上あるものがほとんどである。
【0006】
この様な構成にする事で、転写材は従動コロによって確実に駆動ローラに押圧され、駆動ローラと転写材の間に摩擦力が生まれるため、駆動ローラの回転駆動によって確実に転写材を搬送することが可能となっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来技術の場合には、下記のような問題が生じていた。
【0008】
転写材が定着器を通過後、排紙ローラ部に達する際には、転写材の表面温度はまだかなり高い。通常は、定着温度として定着ローラ表面に与えられる温度は約160度程度あり、定着直後の転写材の表面温度は70度以上となっている。
【0009】
この状態において、従動コロが転写材表面、すなわちまだ温度の高いトナー像に接触する事になる。トナー像の温度が十分に冷えていれば、トナー像は固まっているので、何かが接触しても変化を生じることはないが、このように温度が高いうちに接触すると、トナー像はまだやわらかい状態なので、なんらかの変化が生じてしまう。この現象を極力避けるために、従動コロは、回転フリーに構成され、転写材に追従回転する事で影響を少なくしている。
【0010】
前記現象、すなわちトナー像の変化は、特にOHT(オーバーヘッドプロジェクタで投影する専用用紙で、以下OHTと記す)対し、顕著に現れる。実際のトナー像の変化としては、従動コロがトナー像に接触した際に、トナー像の表面粗さを変える。OHTの様に光を透過して使用する場合、表面粗さが変化してしまうと光の乱反射が起こるので光の透過率が変わってしまう。従って、投影された画像としては、従動コロの接触した部分のみ透過性が異なり、画像の濃淡が発生する。具体的には、従動コロが当接した部分のみが表面が荒れて光の乱反射が増すため暗くなる。
【0011】
この従動コロが接触する部分の変化について、更に詳しく説明する。
【0012】
図8は従来の構成における排紙ローラ部の例である。前述したように、駆動ローラ105aに挿入されているゴムの形状としては、転写材に接する面がフラットで、幅が4mm程度であり、従動コロ106aの形状としては、転写材に接する面が、軽い凸形状をしていて、幅が7mmある。
【0013】
この排紙ローラ部で、転写材であるOHTが搬送される際にトナー像面が荒れてしまう原理について図9を用いて説明する。
【0014】
排紙ローラ部におけるOHTの形状は、従動コロ106aに沿う形で、図のようになる。この場合、従動コロ106aの表面がOHTに接触している面における半径は、図に示すように例えば半径R1の状態と半径R2の状態が存在する。半径が異なる状態で、従動コロ106aが従動回転すると、OHTと従動コロ106aの表面の間に摺擦が起こる。この摺擦によって、OHT表面のトナー像が荒らされるため前述した光の乱反射の現象が発生し、透過性のムラとなってしまう。
【0015】
また従動コロ106aの表面形状をフラットにしたとしても、樹脂の部品では、ヒケやパーティングライン等の様々な影響で、完全なフラット状態を作り得る事は難しく、微妙な半径の変化で摺擦は発生してしまう。
【0016】
さらには、従動コロ106aの幅がこのように7mm程度あると、それが当接したOHTの表面と、当接しないOHTの表面の温度の差が熱容量の関係で大きくなるため、トナー像表面性の差となって現れやすくなってしまう。
【0017】
また、同様な現象が普通紙においても現れる事がある。画像の高級感や、写真と同様の印象をあたえるために、光沢を付与する手段を備えた画像形成装置がある。その手段としては、定着部のローラ表面の工夫や、温度設定の工夫等さまざまであるが、いずれの場合も、トナー像の表面を平滑にする事で、光の乱反射成分を押さえ、光沢を確保している。
【0018】
このようにして得られた平滑トナー像面に対し、先ほどと同じように、まだ温度の高い状態で、従動コロが接すると、摺擦や温度差で表面粗さが変わってしまい、光沢ムラが生じる。
【0019】
以上の様に、定着時のムラのない画像に対し、転写材を搬送するための排紙ローラ部である従動コロが接触する事で、透過ムラや光沢ムラが生じるという問題があった。
【0020】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、簡易な構成により、ローラ対の摺擦等によるシート画像形成面の乱れを抑制しうるシート搬送装置および画像形成装置を提供することにある。
【0021】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明にあっては、1つ又は複数のローラ対によって画像形成済みのシートを搬送するシート搬送装置であって、前記ローラ対は、シートの非画像形成面側に接してシートを搬送する駆動ローラと、シートの画像形成面側に接して従動回転する従動コロとを有してなり、前記従動コロがシートと接触する回転軸方向の幅は、前記駆動ローラがシートと接触する回転軸方向の幅と同一あるいはそれよりも小さいことを特徴とする。
【0022】
前記従動コロの表面形状をシート側に凸状に湾曲させることが好適である。
【0023】
前記従動コロがシートに接触しうる回転軸方向の幅を、3mm以下にすることが好適である。
【0024】
前記駆動ローラに対し、前記従動コロを少なくとも2つ以上並列に設けることが好適である。
【0025】
前記駆動ローラの表面形状をシート側に凸状に湾曲させることが好適である。
【0026】
前記駆動ローラがシートに接触しうる回転軸方向の幅を、3mm以下にすることが好適である。
【0027】
前記ローラ対をシート搬送方向に少なくとも2つ以上配置し、かつ、該複数のローラ対のそれぞれの従動コロの回転軸方向の位相を互いにずらすことが好適である。
【0028】
また、本発明の画像形成装置は、上記のいずれかのシート搬送装置を、画像形成済みのシートを排出するシート排出部に具備したことを特徴とする。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。これらのシート搬送装置は、プリンタ・複写機・ファクシミリなどの画像形成装置において、画像形成部にシートを給送する給送部、画像形成中のシートを搬送する搬送部または画像形成後のシートを排出する排出部などに用いられて好適なものである。
【0030】
なお、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【0031】
(第1の実施形態)
図1は本発明の実施形態に係るシート搬送装置を具備する定着器の一態様を示す概略構成断面図である。図1のPは転写材(シート)の通過する概略の経路を示している。以下、この経路Pの順路に沿って構成を説明する。
【0032】
1は定着器の入口ガイドであり、転写材を定着部に案内する機能を持つ。3は中に熱源を持つヒートローラ、2はその対向ローラであり、4のコイルバネによって、ヒートローラ3は、対向ローラ2に押圧されている。転写材に転写されたトナー像は、このヒートローラ3と対向ローラ2によって、熱と圧がかけられ転写材に定着される。
【0033】
トナー像が定着された転写材は、その後、シート排出部としての排紙ローラ部に案内される。5は駆動を持つ駆動ローラA(排紙ローラA)、6は従動コロAであり、バネ10によって押圧付勢されている。またその下流には同様に、駆動ローラB(排紙ローラB)7、バネ11によって押圧付勢されている従動コロB8が配置され、転写材を排出する。また最下流部には、排紙センサ9が設けられ、転写材が正常に排出されたことを検知するようになっている。
【0034】
次に、本実施形態に係るシート搬送装置としての排紙ローラ部について説明する。
【0035】
図2は本発明の第1の実施形態に係るシート搬送装置(排紙ローラ部)の構成を表す図である。この排紙ローラ部は、図1の定着器において、駆動ローラA5および従動コロA6からなる排紙ローラ対A、もしくは駆動ローラB7および従動コロB8からなる排紙ローラ対Bに用いられるものである。排紙ローラ対A,Bは、回転軸方向に1つ又は複数設けられる。
【0036】
従動コロ6(8)は、その幅を2mmにし、駆動ローラ5(7)の幅に比べて小さくなるように構成している。これにより、従来技術の問題点で記した従動コロが転写材に接触する面の半径の差による摺擦を最小限にする事ができ、トナー像の荒れを防止する事が可能となる。
【0037】
従動コロの幅が、駆動ローラの幅よりも大きい場合、駆動ローラの幅よりも外側の従動コロの表面は、転写材の搬送力には寄与しない。そこで従動コロの幅を駆動ローラの幅と同一あるいは、それよりも小さくする事で、搬送力を維持しつつ、摺擦や温度ムラの影響を極力小さくする構成をとったものが、本実施形態である。
【0038】
(第2の実施形態)
図3は本発明の第2の実施形態に係るシート搬送装置(排紙ローラ部)の構成を表す図である。なお、定着器全体の構成は上記第1の実施形態に示したものと同じなので、その説明は割愛する。
【0039】
本実施形態においては、従動コロ6aの回転軸方向の幅を3mm以下、具体的には2mmに設定し、さらにその表面(周面)形状を転写材側に凸状に湾曲させた。このときのRは、R5に設定した。
【0040】
このように従動コロ6aの表面形状を凸形状とする事で、従動コロ6aが転写材に接触する軸方向の幅を更に低減する事ができるので、前述した摺擦と温度の影響を更に低減する事が可能となる。
【0041】
凸形状の度合いについては、あまり凸にしすぎると、転写材に対する面圧が上がりすぎ、転写材に押圧による跡がついてしまう現象が発生する。一般的に排紙ローラ部に求められる搬送性を得るために必要な従動コロの押圧力は、100gf(0.98N)程度であり、その場合最適な凸形状はR5程度である。
【0042】
勿論、画像形成装置によって、その押圧力は異なるため、それぞれに応じたRを設定する事が望ましい。
【0043】
また、従動コロの表面のR形状によって、温度分布をなだらかに変化させる事が可能である。これにより温度変化によるトナー像の変化もなだらかにする事ができるので、視覚的にムラが目立ちにくいという効果も得られる。
【0044】
(第3の実施形態)
図4は本発明の第3の実施形態に係るシート搬送装置(排紙ローラ部)の構成を表す図である。なお、定着器全体の構成は上記第1の実施形態に示したものと同じなので、その説明は割愛する。
【0045】
本実施形態においては、従動コロ6bの回転軸方向の幅を3mm以下、具体的には2mmに設定し、さらに駆動ローラ5bの表面(周面)形状を転写材側に凸状に湾曲させた。
【0046】
このように駆動ローラ5bの表面形状を凸形状とする事で、駆動ローラ5bが転写材に接触する軸方向の幅を低減する事ができるので、前述した温度の影響を更に低減する事が可能となる。
【0047】
凸形状の度合いについては、あまり凸にしすぎると、転写材の搬送性能が低下してしまう。現実的にはR5程度が限界であり、それよりも小さいRの場合は、搬送性能が犠牲になる。
【0048】
勿論、画像形成装置によって、求められる搬送性能等は異なるため、それぞれに応じたRを設定する事が望ましい。
【0049】
また、駆動ローラ5bの表面のR形状によって、温度分布をなだらかに変化させる事が可能である。これにより温度変化によるトナー像の変化もなだらかにする事ができるので、視覚的にムラが目立ちにくいという効果も得られる。
【0050】
また本実施形態においては、駆動ローラ5bの表面をR形状にする事で、温度の影響を緩和したが、駆動ローラ5bの幅を小さくする事で、同様の効果を得る事が可能である。この場合、駆動ローラの幅は3mm以下にする事が望ましい。
【0051】
(第4の実施形態)
図5は本発明の第4の実施形態に係るシート搬送装置(排紙ローラ部)の構成を表す図である。なお、定着器全体の構成は上記第1の実施形態に示したものと同じなので、その説明は割愛する。
【0052】
上記各実施形態では、1つの駆動ローラと1つの従動コロでローラ対を構成しているが、ここでは1つの駆動ローラに対し、従動コロを少なくとも2つ以上並列に設ける。本実施形態においては、駆動ローラ5cに対して2つの従動コロ6c,6cを並設している。
【0053】
このような構成は、排紙ローラ部に大きい搬送力が必要な場合に有効である。大きい搬送力を得るためには、従動コロの押圧力を上げなければならないが、その場合、従動コロの転写材に対する面圧が高くなりすぎ、転写材に跡がついてしまう問題が生じる。
【0054】
これに対し、従動コロ6c,6cを並列に配置する事で、搬送力を稼ぎつつこれまで述べた摺擦の影響を抑える事ができる。この場合の2つの従動コロ6c,6cは別体に設けられ、互いに回転自在であることが必要である。一体の場合、二つの当接部に半径の差があると、転写材との間で摺擦が生まれてしまうためである。
【0055】
(第5の実施形態)
図6は本発明の第5の実施形態に係るシート搬送装置(排紙ローラ部)の構成を表す図である。なお、定着器全体の構成は上記第1の実施形態に示したものと同じなので、その説明は割愛する。
【0056】
本実施形態においては、転写材搬送方向に並べて配置される複数のローラ対について、それぞれの従動コロの回転軸方向の位相を互いにずらすこととした。具体的には、図に示すように、搬送方向(矢印方向)の上流側の駆動ローラ5および従動コロ6と、搬送方向の下流側の駆動ローラ7および従動コロ8との位相を回転軸方向にずらして配置した。
【0057】
これら従動コロ6,8の位相が同じであると、転写材表面のトナー像の同じ箇所に2度繰り返してダメージを受ける事になるので、他の部分との差が明確になりやすいが、従動コロ6,8の位相を変える事で、その現象を緩和することが可能となる。
【0058】
(第6の実施形態)
図7は本発明の第6の実施形態に係る画像形成装置(カラーレーザプリンタ)の一態様を示す概略構成断面図である。
【0059】
図7に示すカラー画像形成装置Aは、上下方向に直線状に並設された画像形成手段であっって、像担持体となるイエロー,マゼンタ,シアン,ブラックの4個の電子写真感光体ドラム31y,31m,31c,31k(以下、単に「感光体ドラム31」という)を備えており、各感光体ドラム31に対向して、静電吸着により転写材Sを吸着して担持搬送する転写材担持体となる転写材搬送ベルトが配置されている。
【0060】
各々の感光体ドラム31は、上下両端のイエロー,ブラックの感光体ドラム31y,31kに対して中側2個のマゼンタ,シアンの感光体ドラム31m,31cを1mm程度転写材搬送ベルト32側に突出するように配置してあり、モータ53によって、反時計回り方向に回転駆動される。
【0061】
各感光体ドラム31の周囲には、その回転方向上流側から順に、感光体ドラム31の表面を均一に帯電するための帯電手段となる帯電器33y,33m,33c,33k(以下、単に「帯電器33」という)、帯電器33により一様に帯電された感光体ドラム31の表面に画像情報に基づいてレーザビームを照射して静電潜像を形成する露光手段34y,34m,34c,34k(以下、単に「露光手段34」という)が配置されている。
【0062】
さらには、静電潜像が形成された感光体ドラム31の表面に、各色のトナーを付着させてトナー画像として顕像化する現像手段35y,35m,35c,35k(以下、単に「現像手段35」という)、転写後の感光体ドラム31の表面に残留したトナーを除去するクリーニング手段36y,36m,36c,36k(以下、単に「クリーニング手段36」という)が配置されている。
【0063】
感光体ドラム31と帯電器33、現像手段35及びクリーニング手段36は一体的にカートリッジ化されたプロセスカートリッジ37y,37m,37c,37k(以下、単に「プロセスカートリッジ37」という)として装置本体Aに対して着脱可能に構成されている。
【0064】
また感光体ドラム31に対向する位置には転写材搬送ベルト32を挟んで該転写材搬送ベルト32により担持搬送される転写材Sに感光体ドラム31の表面に形成されたトナー画像を転写する転写手段となる転写ローラ38y,38m,38c,38k(以下、単に転写ローラ38という)が配置されている。
【0065】
像担持体となる感光体ドラム31は、直径30mmのアルミニウム製のシリンダの外周面に有機光導伝体層(OPC)を塗布して構成したものである。感光体ドラム31は、その両端部をフランジにより回転自在に支持されており、一方の端部に図示しない駆動モータから駆動力を伝達することにより、反時計回り方向に回転駆動される。
【0066】
帯電器33は、ローラ状に形成された導電性ローラであり、このローラを感光体ドラム31の表面に当接させるとともに、図示しないバイアス電源によって耐電バイアス電圧を印加することにより感光体ドラム31の表面を一様に帯電させるものである。
【0067】
露光手段34はポリゴンミラーを有し、このポリゴンミラーには図示しないレーザダイオードから画像信号に対応する画像光が照射される。
【0068】
現像手段35は、各々イエロー,マゼンタ,シアン,ブラックの各色のトナーを収容したトナー収容部39y,39m,39c,39k(以下、単に「トナー収容部39」という)、感光体ドラム31の表面に隣接し、図示しない駆動部により回転駆動されるとともに、図示しない現像バイアス電源により現像バイアス電圧を印加することにより現像を行う現像ローラ40y,40m,40c,40k(以下、単に「現像ローラ40」という)等を有して構成される。
【0069】
トナー収容部39には、転写材Sの搬送方向上流側から順に、イエロー,マゼンタ,シアン,ブラックの各トナーが収容されている。
【0070】
転写材搬送ベルト32の内側に配置された転写ローラ38は、4個の感光体ドラム31に対向して転写材搬送ベルト32に当接する。これら転写ローラ38は図示しない転写バイアス電源に接続されており、転写ローラ38から正極性の電荷が転写材搬送ベルト32を介して転写材Sに印加され、この電界により、感光体ドラム31に接触中の転写材Sに感光体ドラム31表面上の負極性の各色トナー画像が順次転写されてカラー画像が形成される。
【0071】
装置本体Aの下部に設けられた給送カセット41に収容された転写材Sは、半月状で間欠回転する給紙ローラ42と、その給紙ローラ42の下流に設けられた分離爪43により分離給送されてレジストローラ対44に到達する。
【0072】
画像と転写材Sとのタイミングをはかるレジストローラ対44により所定のタイミングで送られた転写材Sは、転写材搬送ベルト32により静電吸着して担持された状態で画像形成手段となる感光体ドラム31と転写ローラ38との間の転写位置に搬送され、各感光体ドラム31の表面に形成されたトナー画像が順次転写されてカラー画像が記録された後、駆動回転する加熱ローラ45aと、これに圧接して従動回転する加圧ローラ45bとを有する定着手段45を通過する際に加熱、加圧処理されて、トナー画像が定着された後、シート排出部たる排出ローラ対46により、装置本体Aの上部に設けられた排出トレイ47上に排出される。
【0073】
ここで排出ローラ対46に前述した実施形態の構成を適用する事で、トナー画像の乱れを抑制し、良好な画像が得ることができる。
【0074】
以上、第1〜第6の実施形態を例示して本発明の構成および作用を説明したが、本発明の構成はこれらに限られることなく種々の変形が可能である。たとえば、上記各実施形態の構成を組み合わせることも好適である。
【0075】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、駆動ローラ・従動コロそれぞれの幅や形状、配置を工夫することで、簡単な構成で、ローラ対の摺擦等によるシート画像形成面の乱れを抑制し、画像品質を向上させる事が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るシート搬送装置を具備する定着器の一態様を示す概略構成断面図である。
【図2】本発明の第1の実施形態に係るシート搬送装置の構成を表す図である。
【図3】本発明の第2の実施形態に係るシート搬送装置の構成を表す図である。
【図4】本発明の第3の実施形態に係るシート搬送装置の構成を表す図である。
【図5】本発明の第4の実施形態に係るシート搬送装置の構成を表す図である。
【図6】本発明の第5の実施形態に係るシート搬送装置の構成を表す図である。
【図7】本発明の第6の実施形態に係る画像形成装置(カラーレーザプリンタ)の一態様を示す概略構成断面図である。
【図8】従来の排紙ローラ部の概略図である。
【図9】従来の排紙ローラ部における転写材の状態を表す概略図である。
【符号の説明】
1 入口ガイド
2 対向ローラ
3 ヒートローラ
4 コイルバネ
5,5a,5b,5c 駆動ローラ
6,6a,6b,6c 従動コロ
7 駆動ローラ
8 従動コロ
9 排紙センサ
10 バネ
11 バネ
31(31y,31m,31c,31k) 感光体ドラム
32 転写材搬送ベルト
33(33y,33m,33c,33k) 帯電器
34(34y,34m,34c,34k) 露光手段
35(35y,35m,35c,35k) 現像手段
36(36y,36m,36c,36k) クリーニング手段
37(37y,37m,37c,37k) プロセスカートリッジ
38(38y,38m,38c,38k) 転写ローラ
39(39y,39m,39c,39k) トナー収容部
40(40y,40m,40c,40k) 現像ローラ
41 給送カセット
42 給紙ローラ
43 分離爪
44 レジストローラ対
45 定着手段
45a 加熱ローラ
45b 加圧ローラ
46 排出ローラ対
47 排出トレイ
53 モータ
S 転写材

Claims (8)

  1. 1つ又は複数のローラ対によって画像形成済みのシートを搬送するシート搬送装置であって、
    前記ローラ対は、シートの非画像形成面側に接してシートを搬送する駆動ローラと、シートの画像形成面側に接して従動回転する従動コロとを有してなり、
    前記従動コロがシートと接触する回転軸方向の幅は、前記駆動ローラがシートと接触する回転軸方向の幅と同一あるいはそれよりも小さいことを特徴とするシート搬送装置。
  2. 前記従動コロの表面形状をシート側に凸状に湾曲させたことを特徴とする請求項1に記載のシート搬送装置。
  3. 前記従動コロがシートに接触しうる回転軸方向の幅を、3mm以下にしたことを特徴とする請求項1または2に記載のシート搬送装置。
  4. 前記駆動ローラに対し、前記従動コロを少なくとも2つ以上並列に設けたことを特徴とする請求項1〜3のうちいずれか1項に記載のシート搬送装置。
  5. 前記駆動ローラの表面形状をシート側に凸状に湾曲させたことを特徴とする請求項1〜3のうちいずれか1項に記載のシート搬送装置。
  6. 前記駆動ローラがシートに接触しうる回転軸方向の幅を、3mm以下にしたことを特徴とする請求項1〜3のうちいずれか1項に記載のシート搬送装置。
  7. 前記ローラ対をシート搬送方向に少なくとも2つ以上配置し、かつ、該複数のローラ対のそれぞれの従動コロの回転軸方向の位相を互いにずらしたことを特徴とする請求項1〜6のうちいずれか1項に記載のシート搬送装置。
  8. 請求項1〜7のうちいずれか1項に記載のシート搬送装置を、画像形成済みのシートを排出するシート排出部に具備したことを特徴とする画像形成装置。
JP2002160257A 2002-05-31 2002-05-31 シート搬送装置および画像形成装置 Withdrawn JP2004001966A (ja)

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