JP2004067329A - シート搬送装置、定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

シート搬送装置、定着装置及び画像形成装置 Download PDF

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Takahiro Azeta
畔田 孝弘
Masao Ando
安藤 正雄
Hiroshi Sawanaka
澤中 啓
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Abstract

【課題】シート搬送手段表面の摩耗を防ぎ、さらにジャムが発生してもシート搬送手段及び接触部材を破損させないシート搬送装置、定着装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】搬送されるシートSにより分離爪保護部材208の突出部208bが持ち上がると接続部208cによって連動して分離爪207の先端部を持ち上げ、分離爪207を定着ローラ201から離間させる。このように定着ローラ201に接している分離爪207および分離爪保護部材208は、シートSが搬送される度に確実に定着ローラ201から離間するので、分離爪207および分離爪保護部材208により定着ローラ201の表面を削る量が激減し、結果定着装置Tの寿命を延ばすことができる。
【選択図】 図3

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置、及びこれに備えられる定着装置であるところのシート搬送装置に関し、特にシートを搬送するローラからシートを剥離する分離爪および分離爪の保護部材構成に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
画像形成装置において、搬送ローラや搬送ベルトなどの搬送手段を用いてシートを搬送する場合、搬送ローラ等にシートが巻き付いてしまう場合がある。
【0003】
このような搬送ローラ等に巻き付いたシートをはがす為に、搬送ローラ等に当接した分離爪を設ける構成が知られている。そして、この分離爪を設ける構成は公知の画像形成装置の中でも特に定着装置で多用されている。
【0004】
図12は分離爪を有する従来の定着装置T’を示す。図12では、回転する定着ローラ201によって搬送されるシートが定着ローラ201に巻き付くと分離爪207によって剥離して下流側の搬送ローラ対204へと導いている。
【0005】
【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、定着装置T’に用いている分離爪207は定着ローラ201に接触しているために接触部において定着ローラ201の表面を削ってしまい、公知の表面層であるPFA(四フッ化エチレン−パーフルオロビニルエーテル共重合体)チューブを削ることによりその部分だけ凹ませてしまう。
【0006】
よって、定着時に凹み部分で定着ができず画像にスジとなって現れ、さらに、PFAチューブを削ることによって定着ローラ201を破損させていた。
【0007】
この問題を解決するために特開平2−286541号公報記載の発明が提案されている。
【0008】
しかし、特開平2−286541号公報においては、定着装置内でジャムが発生したときに、ジャムしたシートが分離爪を押してしまい、結果定着ローラ表面および分離爪先端部を傷つけていた。
【0009】
特開2000−155493公報においても分離爪を離間させる構成としているが、分離爪がジャムしたシートによって押されると、定着ローラおよび分離爪先端部を傷つけていた。
【0010】
上記欠点を解決するため分離爪および定着ローラを保護する定着装置として特開平10−333465号公報記載の発明が提案されている。
【0011】
しかし、特開平10−333465号公報においては、分離爪がローラに接触しているためにローラ表面を削ってしまい、上述した問題点が発生していた。
【0012】
さらに分離爪を保護する部材もローラに接しているため、ここにトナーが付着すると、付着したトナーによってローラ表面に傷がついてしまうという欠点があった。
【0013】
これを解決するために特開2000−219383公報記載の発明が提案されているが、分離爪がローラ表面を削るという上述する問題が発生していた。
【0014】
本発明は上記従来技術に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、シート搬送手段表面の摩耗を防ぎ、さらにジャムが発生してもシート搬送手段及び接触部材を破損させないシート搬送装置、定着装置及び画像形成装置を提供することにある。
【0015】
【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のシート搬送装置にあっては、
シート搬送手段と、
前記シート搬送手段に接触する接触部材と、
前記接触部材または前記シート搬送手段のうち、少なくともどちらか一方を保護する部材と、
を備え、
前記保護部材は可動であり、前記保護部材に連動して前記接触部材が前記シート搬送手段に接触する第1の位置と前記シート搬送手段から離間した第2の位置との間を移動することを特徴とする。
【0016】
前記保護部材がシートの接触圧力により可動することが好適である。
【0017】
前記シート搬送手段の下流側に前記シート搬送手段からシートを受け渡されるニップ部を形成した第2のシート搬送手段を備え、
前記保護部材は突出部を有し、前記突出部はシートの接触圧力により前期保護部材が可動したときに下流側にある前記第2のシート搬送手段のニップ部まで延出していることが好適である。
【0018】
前記接触部材が前記シート搬送手段からシートを剥離する分離爪であることが好適である。
【0019】
シート搬送手段と、
付勢手段と、
前記付勢手段によって前記シート搬送手段に付勢される接触部材と、
前記接触部材または前記シート搬送手段のうち、少なくともどちらか一方を保護する保護部材と、
を備え、
前記保護部材は可動であり、前記保護部材に連動して前記接触部材の付勢力が可変されることが好適である。
【0020】
前記接触部材は前記シート搬送手段からシートを剥離する分離爪であることが好適である。
【0021】
前記付勢手段は前記シート搬送手段からシートを剥離するときに所定の付勢力を前記分離爪に与え、シートの剥離後は付勢力を弱くすることが好適である。
【0022】
支点を有してシートの接触圧により揺動するレバーを備え、
前記レバーの揺動に連動して前記分離爪の付勢力が可変されることが好適である。
【0023】
前記レバーの揺動を検出する検出手段を備えることが好適である。
【0024】
本発明の定着装置にあっては、
上記のシート搬送装置であって、
前記シート搬送手段がシートに形成されたトナー像を定着する定着ローラを含むことを特徴とする。
【0025】
本発明の画像形成装置にあっては、
上記の定着装置と、
前記定着装置に搬送されるシートにトナー像を形成する画像形成手段と、
を備えたことを特徴とする。
【0026】
【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の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の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。
【0027】
(第1実施形態)
図1〜図5、図11を参照して、第1実施形態について説明する。
【0028】
(画像形成装置の全体構成)
まず、図11を用いて画像形成装置の全体構成について説明する。プリンタ100は電子写真方式を採用した画像形成装置である。給送カセット101に収納されたシートSは給送ローラ102によって一枚ずつ分離給送され、レジストローラ対103へと搬送される。レジストローラ対103はシートSの斜行を矯正し、所定のタイミングで給送を再開する。
【0029】
画像形成手段であるプロセスカートリッジ(不図示)の電子写真感光体である感光体ドラム104は、不図示の帯電手段によって一様に帯電された後に、露光手段であるレーザースキャナユニット105からのレーザ光によって潜像が形成され、不図示の現像手段によって潜像にトナーを付着させることによって感光体ドラム104上にトナー像が形成される。形成されたトナー像は、感光体ドラム104上から転写手段である転写ローラ106によってシートSに転写される。
【0030】
トナー像を転写されたシートSは、感光体ドラム104と転写ローラ106の挟持搬送力によってシート搬送装置である定着装置Tへと搬送される。
【0031】
シートSは定着装置Tの定着ローラ201及び加圧ローラ202から熱と圧力を印加されることによってトナー像を定着され、搬送ローラ対204、排出ローラ対107を経て積載トレイ108に積載される。
【0032】
(定着装置)
次に、図1〜図5を用いて、本実施形態に係るシート搬送装置としての定着装置Tの構成について説明する。
【0033】
図1は定着装置Tの概略構成を説明する主断面図、図2は分離爪207および分離爪保護部材208の斜視図、図3は定着装置T内をシートSが搬送しているところを説明する図である。
【0034】
図1に示すように、シート搬送装置としての定着装置Tは、シート搬送手段としての定着ローラ201と、定着ローラ201に圧接する加圧ローラ202を有し、夫々の内部に加熱ヒータ203を有している。
【0035】
画像形成手段であるプロセスカートリッジからトナー像を転写されたシートSが定着装置Tに搬送されてくると、定着ローラ201と加圧ローラ202によって挟持搬送されることにより加熱加圧されてトナー像がシートSに溶融定着し、第2のシート搬送手段としての搬送ローラ対204によってガイド206,209に沿って搬送される。
【0036】
ここで、定着ローラ201及び加圧ローラ202によって加熱加圧されることによりシートSは定着ローラ201に巻き付いてしまうため、これをはがすために接触部材としての分離爪207が設けられている。
【0037】
分離爪207は軸207aに保持されていて、軸207aを中心に揺動可能であり、ばね205によって定着ローラ201に圧接している。
【0038】
保護部材としての分離爪保護部材208はPFAによって構成され、分離爪207の軸207aに軸支され、且つ分離爪207に対して揺動可能である。
【0039】
分離爪保護部材208は通常、自重により定着ローラ201に接している。また、定着ローラ201と加圧ローラ202のニップ部と搬送ローラ対204のニップ部を結ぶ線Eの反対領域側へ突出している突出部208bを有する。
【0040】
分離爪207の定着ローラ201側の先端部は保護部材208より若干突出している。
【0041】
図2に示すように分離爪保護部材208は二股形状を成し、定着ローラ201に接する先端部のRは特開平10−333465号公報や特開2000−219383公報で示す従来技術と同様に非鋭利形状をしている。
【0042】
分離爪保護部材208は二股形状を成し、接続部208cで繋がり、突出部208bを定着ローラ201とは離れた側に有している。
【0043】
(定着装置内の搬送)
次に定着装置T内において、シートSが搬送されている様子を説明する。
【0044】
図1に戻って、定着ローラ201、加圧ローラ202によって搬送されたシートSは分離爪保護部材208から若干突出している分離爪207の先端部により定着ローラ201から剥離され、分離爪保護部材208を経て搬送ローラ対204に導かれる。
【0045】
ここで、搬送中にシートSは分離爪保護部材208の突出部208bを押し上げる。
【0046】
図3はシートSが搬送ローラ対204に導かれている様子を示す。図3に示すようにシートSにより分離爪保護部材208の突出部208bは持ち上げられている。
【0047】
分離爪保護部材208の突出部208bはシートSによって持ち上げられたとき、突出部208bが搬送ローラ対204のニップ部まで延出しているのでシートSの腰が弱くても確実に持ち上げることができる。
【0048】
特に定着後のシートSは熱のため腰が弱くなるが確実に持ち上げることができる。
【0049】
分離爪保護部材208の突出部208bが持ち上がると接続部208cによって連動して分離爪207の先端部を持ち上げ、分離爪207を定着ローラ201から離間させる。
【0050】
図4は分離爪207および分離爪保護部材208が定着ローラ201から離間している様子を示す詳細図である。
【0051】
図4に示すように分離爪保護部材208の突出部208bが搬送ローラ対204のニップ部まで延出しているので確実に持ち上げている。
【0052】
これにより、分離爪207の先端部が定着ローラ201から距離Xだけ離間している。
【0053】
図3に戻って説明を続けると、シートSが搬送ローラ対204から排出されると、分離爪207はばね205によって再び定着ローラ201に接触し、分離爪保護部材208も再び定着ローラ201に接触する。
【0054】
(定着装置内でジャムが発生した時の様子)
次に定着装置T内でジャムが発生している様子を示す。
【0055】
図5は定着装置T内でジャムが発生している様子を示す図である。図5において、S’は定着装置T内でジャムしているシートを示す。
【0056】
図5に示すようにジャムしたシートS’は分離爪207を覆っている分離爪保護部材208を押し、小さく突き出ている分離爪207を押すことはない。
【0057】
ジャムしたシートS’によって分離爪保護部材208を押されると、従来技術で示した特開平10−333465号公報と同じようにRの大きく比較的やわらかい材質であるPFAで出来ている分離爪保護部材208の先端で力を受けるので定着ローラ201に傷がつくことはない。
【0058】
以上のような構成により、定着ローラ201に接している分離爪207および分離爪保護部材208は、シートSが搬送される度に確実に定着ローラ201から離間するので、分離爪207および分離爪保護部材208により定着ローラ201の表面を削る量が激減し、結果定着装置Tの寿命を延ばすことができる。
【0059】
本実施形態では、突出部208bを搬送ローラ対204のニップ部まで延出して確実に定着ローラ201から離間させているが、突出部208bをニップ部まで伸ばさなくても突起部208bがシートSによって持ち上げられることによって分離爪207の接触圧が減り定着ローラ201の表面を削る量が減少するので、定着装置Tの寿命を延ばすことができる。
【0060】
(第2実施形態)
図6、図7には、第2実施形態が示されている。図6は本実施形態に係る定着装置Tの概略構成を説明する主断面図、図7は定着装置T内にシートSを搬送しているところを説明する図である。上記第1実施形態と説明の重複する部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【0061】
図6において、210は中心210aを中心に揺動可能なレバー、212は公知のフォトインタラプター、214は保護部材としての分離爪保護部材である。
【0062】
分離爪保護部材214の機能は特開平10−333465号公報に示す分離爪ガイドと同様である。
【0063】
図6に示すようにレバー210は中心210aから伸びるもう一方のレバー部210bを有し、ばね211によって引っ張られストッパー213で位置決めされている。
【0064】
分離爪207を定着ローラ201に圧接しているばね205はレバー部210bの係止部210cにかけられている。
【0065】
ばね205の強さよりばね211の引っ張り力のほうが若干高いものである。
【0066】
分離爪207は通常ばね205によって所定の圧力で定着ローラに接している。
【0067】
次に定着装置T内において、シートSが搬送されている様子を説明する。
【0068】
定着ローラ201、加圧ローラ202によって搬送されたシートSは、分離爪保護部材214から若干突出している分離爪207の先端部により剥離され、分離爪保護部材208を経て搬送ローラ対204に導かれる。
【0069】
ここで、搬送中にシートSはレバー210を押し上げる。
【0070】
図7はシートSが搬送ローラ対204に導かれている様子を示す。図7に示すようにシートSによりレバー210は持ち上げられている。
【0071】
レバー210はシートSによって持ち上げられたとき、搬送ローラ対204のニップ部まで伸びているのでシートSの腰が弱くても確実に持ち上げることができる。
【0072】
レバー210が持ち上げられると、レバー部210bも中心210aを中心に回転する。
【0073】
この結果、係止部210cも回転し、ばね205の変位が減り、ばね205の引っ張り力が減少する。
【0074】
これにより、分離爪207の定着ローラ201への圧接力が減る。
【0075】
説明を続けるとレバー部210bはフォトインタラプター212を遮光しシートSが通過したことを検知できる。
【0076】
図6に戻って説明を続けると、シートSが搬送ローラ対204から排出されると、レバー210もばね211によって戻り、これにより分離爪207の定着ローラ201への圧接力も所定圧に戻る。
【0077】
これにより、再びシートSを分離することが可能になる。
【0078】
ジャムが発生した場合の定着ローラ201および分離爪を保護する作用については第1実施形態と同様のため省略する。
【0079】
以上の構成により次の効果を得ることができる。
【0080】
分離爪207の圧接力はシートSが通過する度に減るので分離爪207により定着ローラ201の表面を削る量が激減し、結果定着装置Tの寿命を延ばすことができる。
【0081】
分離爪207は定着ローラ201から離間しないので定着ローラ201に接するときの衝撃は発生せず、さらに定着ローラ201の表面の寿命を延ばすことができる。
【0082】
分離爪207の圧接力を可変するためのレバー210によってシートSの検知も行なうことができるので検知手段のための新たなレバーを必要としない。
【0083】
(第3実施形態)
図8、図9には、第3実施形態が示されている。図8、図9は本実施形態に係る定着装置Tの概略構成を説明する主断面図である。上記第1実施形態と説明の重複する部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【0084】
図8において、217はばね205を掛けてあるばね掛け部である。
【0085】
分離爪207の先端部207bは定着ローラ201にばね205によって付勢されている。
【0086】
第1、第2実施形態に示すようにシートSは分離爪207の先端部207bによって剥離され、搬送ローラ対204へと搬送されて行く。
【0087】
ここで、シートSの先端部を剥離すると、ばね掛け部217および分離爪207の軸207aがソレノイド等の駆動手段(不図示)により移動する。
【0088】
図9は、ばね掛け部217と分離爪207の軸207aが移動した状態を示す。
【0089】
図9に示すように、軸207aおよびばね掛け部217は定着ローラ201の方向に移動している。
【0090】
これにより、分離爪207は傾き、先端部207bは定着ローラ201から離れ分離爪207の腹207cで接する。
【0091】
これにより、定着ローラ201に分離爪207の鋭利な先端部207bで接しないので集中荷重がかからない。
【0092】
次にシートSが搬送されて来ると、再び図8の位置に戻りシートSを分離する。
【0093】
以上の構成により次の効果を得ることができる。
【0094】
分離爪207の圧接力はシートSの先端部207bを分離するときのみ所定の力で、それ以外は分離爪207の腹207cで接しているので、圧接力が下がる。これにより、定着ローラ201の表面を削る量が激減し、結果定着装置Tの寿命を延ばすことができる。
【0095】
分離爪207は定着ローラ201から離間しないので定着ローラ201に接するときの衝撃は発生せず、さらに定着ローラ201の表面の寿命を延ばすことができる。
【0096】
(第4実施形態)
図10には、第4実施形態が示されている。図10は本実施形態に係る定着装置Tの概略構成を説明する主断面図である。上記第1実施形態と説明の重複する部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【0097】
図10において、218は分離爪保護部材208の突出部208bに設けられたコロである。
【0098】
シートS搬送時、突出部208bを持ち上げる際にシートSと突出部208bが擦れて摩耗やシートS上に形成されている画像に跡が発生するおそれがあるが、本実施形態ではコロ218を設けることにより摺動摩擦はなくなり、上記問題を解決することができる。
【0099】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、シート搬送手段に接している接触部材は、シートが搬送される度に確実にシート搬送手段から離間するので、シート搬送手段の表面を削る量が激減し、結果装置の寿命を延ばすことができる。
【0100】
さらにジャムが発生したとき、シート搬送手段の表面および接触部材の先端部を破損することもない。
【0101】
また、接触部材のシート搬送手段に対する接触圧を可変する構成においては、接触部材先端をシート搬送手段から離すことなく接触圧を下げるので接触時の衝撃もなく、さらに寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態に係る定着装置の概略構成を説明する主断面図である。
【図2】第1実施形態に係る分離爪及び分離爪保護部材を示す斜視図である。
【図3】第1実施形態に係る定着装置にシートを搬送している様子を示す主断面図である。
【図4】第1実施形態に係る定着装置の分離爪付近でシートを搬送している様子を示す詳細図である。
【図5】第1実施形態に係る定着装置内でジャムが発生している様子を示す主断面図である。
【図6】第2実施形態に係る定着装置の概略構成を説明する主断面図である。
【図7】第2実施形態に係る定着装置の概略構成を説明する主断面図である。
【図8】第3実施形態に係る定着装置の概略構成を説明する主断面図である。
【図9】第3実施形態に係る定着装置の概略構成を説明する主断面図である。
【図10】第4実施形態に係る定着装置の概略構成を説明する主断面図である。
【図11】画像形成装置の全体構成を説明する概略図である。
【図12】従来技術の定着装置の概略構成を説明する主断面図である。
【符号の説明】
100 プリンタ
101 給送カセット
102 給送ローラ
103 レジストローラ対
104 感光体ドラム
105 レーザースキャナユニット
106 転写ローラ
107 排出ローラ対
108 積載トレイ
201 定着ローラ
202 加圧ローラ
203 加熱ヒータ
204 搬送ローラ対
205 分離爪
206,209 ガイド
207 分離爪
207a 軸
207b 先端部
207c 腹
208 分離爪保護部材
208b 突出部
208c 接続部
210 レバー
210a 中心
210b レバー部
210c 係止部
212 フォトインタラプター
213 ストッパー
214 分離爪保護部材
217 ばね掛け部
218 コロ

Claims (11)

  1. シート搬送手段と、前記シート搬送手段に接触する接触部材と、前記接触部材または前記シート搬送手段のうち、少なくともどちらか一方を保護する部材と、
    を備え、前記保護部材は可動であり、前記保護部材に連動して前記接触部材が前記シート搬送手段に接触する第1の位置と前記シート搬送手段から離間した第2の位置との間を移動することを特徴とするシート搬送装置。
  2. 前記保護部材がシートの接触圧力により可動することを特徴とする請求項1記載のシート搬送装置。
  3. 前記シート搬送手段の下流側に前記シート搬送手段からシートを受け渡されるニップ部を形成した第2のシート搬送手段を備え、
    前記保護部材は突出部を有し、前記突出部はシートの接触圧力により前期保護部材が可動したときに下流側にある前記第2のシート搬送手段のニップ部まで延出していることを特徴とする請求項2記載のシート搬送装置。
  4. 前記接触部材が前記シート搬送手段からシートを剥離する分離爪であることを特徴とする請求項1、2又は3記載のシート搬送装置。
  5. シート搬送手段と、
    付勢手段と、
    前記付勢手段によって前記シート搬送手段に付勢される接触部材と、
    前記接触部材または前記シート搬送手段のうち、少なくともどちらか一方を保護する保護部材と、
    を備え、
    前記保護部材は可動であり、前記保護部材に連動して前記接触部材の付勢力が可変されることを特徴とするシート搬送装置。
  6. 前記接触部材は前記シート搬送手段からシートを剥離する分離爪であることを特徴とする請求項5記載のシート搬送装置。
  7. 前記付勢手段は前記シート搬送手段からシートを剥離するときに所定の付勢力を前記分離爪に与え、シートの剥離後は付勢力を弱くすることを特徴とする請求項6記載のシート搬送装置。
  8. 支点を有してシートの接触圧により揺動するレバーを備え、前記レバーの揺動に連動して前記分離爪の付勢力が可変されることを特徴とする請求項6又は7記載のシート搬送装置。
  9. 前記レバーの揺動を検出する検出手段を備えることを特徴とする請求項8記載のシート搬送装置。
  10. 請求項1〜9記載のシート搬送装置であって、
    前記シート搬送手段がシートに形成されたトナー像を定着する定着ローラを含むことを特徴とする定着装置。
  11. 請求項10記載の定着装置と、
    前記定着装置に搬送されるシートにトナー像を形成する画像形成手段と、
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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