JP2005015217A - シート搬送装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】簡単な構成で転写部より上流のシート搬送に起因する色ずれのないシート搬送装置及びこれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】シートを搬送するレジストローラ対19と、レジストローラ対19によって搬送されたシートを更に下流へと搬送する静電吸着搬送ベルト11及び静電吸着ローラ22と、静電吸着搬送ベルト11よりもシート搬送方向上流側に設けられ、レジストローラ対19による静電吸着ローラ22と静電吸着搬送ベルト11とのニップ部へのシートの押し込みをキャンセルするための摩擦パッド31とを有することを特徴とする。
【選択図】 図4

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送ベルトによってシートを搬送する機能を備えたシート搬送装置及び画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の電子写真方式を用いた複写機やプリンタ、ファクス等の画像形成装置においては、シート搬送装置を備え、このシート搬送装置によりシートを画像形成部に搬送するようにしたものがある。ここで、このようなシート搬送装置は、シート搬送通路に複数の搬送ローラ対を配置し、ピックアップローラによりピックアップされた後のシートを、この搬送ローラ対に順次受け渡すようにしてシートを画像形成部に搬送するようにしている。
【0003】
ところで、このような従来のシート搬送装置において、速度制御を行わず一定速度差でシートの搬送を行うようにした場合、例えばローラ等のシート搬送手段の製造時における外径のバラツキ、或いは装置の耐久が進むことによるシート搬送手段の摩耗等により、搬送速度が変化することがある。
【0004】
例えば、シート搬送手段の一例であるレジストローラ対の外径のバラツキ、或いは経年変化により、レジスト部のシート搬送速度と、転写部におけるシート搬送速度とが異なるようになることがある。そして、このようにシート搬送速度が異なるようになると、シートがレジスト部と転写部との間で引っ張られる、或いはレジストローラに搬送されたシートが転写部に押し込まれるようになり色ずれ等の問題が発生した。
【0005】
この問題を解決するために、従来採用されていた対策をいくつかあげると、レジスト部と転写部との間の引っ張りによる画像劣化を解決するために、レジストローラ部やさらに上流の搬送ローラ部にワンウェイクラッチを入れることで引っ張りによるバックテンションを軽減させる技術がある。
【0006】
また、転写部の押し込みによる画像劣化を解決するために、レジスト部と転写部の間にループを積極的に作り、シートが転写部を押し込まないようにする技術がある。
【0007】
【特許文献1】
特開2002−249258号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、レジスト部と転写部の間にループを作ることにより、シートが転写部を押し込む方法は普通紙に対しては解決できるが、厚紙など腰の強い紙に関しては、シートの腰の強さにより転写部が押し込まれてしまい、色ずれが悪くなる現象が発生していた。
【0009】
そこで、本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構成で転写部より上流のシート搬送に起因する色ずれのないシート搬送装置及びこれを備えた画像形成装置を提供するものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、シートを搬送する第1搬送手段と、前記第1搬送手段によって搬送されたシートを更に下流へと搬送する第2搬送手段と、前記第2搬送手段よりもシート搬送方向上流側に設けられ、前記第1搬送手段による第2搬送手段へのシートの押し込みをキャンセルするための押込キャンセル手段と、を有することを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
〔第1実施形態〕
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【0012】
{画像形成装置}
図1は本発明の第1の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるカラーレーザープリンタの概略構成を示す図である。
【0013】
同図において、100はタンデム型のフルカラーレーザービームプリンタ(以下、単に「プリンタ」という)であり、このプリンタ100は、画像形成部101と、この画像形成部101に転写材であるシートSを給送する給送部16と、画像形成部101によりシート上に形成されたトナー画像をシートSに定着させる定着部20とを備えている。
【0014】
ここで、この画像形成部101は、垂直方向に並設された4つの像担持体である感光体ドラム1(1a,1b,1c,1d)と、感光体ドラム1の表面を均一に帯電する接触帯電方式の帯電装置2(2a,2b,2c,2d)と、画像情報に基づいてレーザービームを照射し、感光体ドラム1上に静電潜像を形成するスキャナユニット3(3a,3b,3c,3d)と、静電潜像にトナーを付着させて現像し、トナー画像を形成する現像装置4(4a,4b,4c,4d)と、感光ドラム1上のトナー画像をシートSに転写させる転写部を構成する静電転写装置5、トナー画像転写後、感光体ドラム1の表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング装置6(6a,6b,6c,6d)等を備えている。
【0015】
なお、本実施の形態において、感光体ドラム1、帯電装置2、現像装置4及びクリーニング装置6は一体的にカートリッジ化され、プロセスカートリッジ7(7a,7b,7c,7d)を形成している。
【0016】
一方、本実施の形態において、感光体ドラム1(1a,1b,1c,1d)は、例えば直径30mmのアルミシリンダの外周面に有機光導伝体層(OPC感光体)を塗布して構成したものである。なお、この感光体ドラム1(1a,1b,1c,1d)は、その両端部を支持部材によって回転自在に支持されており、一方の端部に駆動モータMからの駆動力が伝達されることにより、反時計回り方向に所定のプロセススピードをもって回転するようになっている。
【0017】
また、帯電装置2(2a,2b,2c,2d)は、帯電部材として導電性ローラ21(21a,21b,21c,21d)を用いる一方、この導電性ローラ21を感光体ドラム1表面に当接させると共に、この導電性ローラ21に帯電バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム1の表面を一様に帯電させるものである。
【0018】
また、スキャナユニット3は、レーザーダイオード(不図示)と、感光ドラム1の略水平方向に配置されると共に、スキャナモータ(不図示)によって高速回転されるポリゴンミラー9(9a,9b,9c,9d)と、結像レンズ10(10a,10b,10c,10d)とを備えたものである。
【0019】
そして、このスキャナユニット3は、レーザーダイオードによって画像信号に対応する画像光を高速回転しているポリゴンミラー9に照射すると共に、この画像光をポリゴンミラー9により反射し、さらにこの反射光によって結像レンズ10を介して帯電済みの感光体ドラム表面を選択的に露光することにより、感光体ドラム表面に静電潜像を形成するようにしている。
【0020】
また、現像装置4は、シアン、イエロー、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを夫々収納したトナー容器41(41a,41b,41c,41d)と、これら各色トナーを用いて感光体ドラム表面の静電潜像を現像する現像ローラ42(42a,42b,42c,42d)とを備えたものである。
【0021】
また静電転写装置5は、全ての感光体ドラム1(1a,1b,1c,1d)に対向して接するように循環移動する第2搬送手段を構成する静電吸着搬送ベルト11と、感光体ドラム1に対向した位置に設けられると共に静電吸着搬送ベルト11の内側に当接した転写ローラ12(12a,12b,12c,12d)とを備えている。
【0022】
ここで、この静電吸着搬送ベルト11は、上下方向に配された4つのローラ、即ち支持駆動ローラ13、第1従動ローラ14a、第2従動ローラ14b及びテンションローラ15に垂直方向に掛け渡されると共に、図中左側の外周面にシートSを静電吸着しながら図1の矢印方向に回転するようになっている。
【0023】
なお、同図において、22は静電吸着搬送ベルト11の外周に圧接する静電吸着ローラであり、この静電吸着ローラ22と静電吸着搬送ベルト11とによりシートSを挟み込むと共に、この静電吸着ローラ22と静電吸着搬送ベルト11との間に電圧を印加することにより、誘電体であるシートSと静電吸着搬送ベルト11の誘電体層に電荷を誘起し、シートSを静電吸着搬送ベルト11の外周に静電吸着するように構成している。そして、このようにシートSを静電吸着搬送ベルト11に静電吸着することにより、シートSを安定して最下流の感光体ドラム1dの位置まで搬送することができるようになっている。
【0024】
一方、転写ローラ12は静電吸着搬送ベルト11を介してシートSに正極性の電荷を印加するものであり、この電荷による電界により感光体ドラム1に接触中のシートSに、感光体ドラム1上の負極性のトナー画像が転写されるようになっている。
【0025】
そして、このような構成の静電転写装置5においては、外周面にシートSを静電吸着すると共に、感光体ドラム1にシートSを接触させるべく静電吸着搬送ベルト11が循環移動すると、シートSは静電吸着搬送ベルト11により転写位置まで搬送され、これにより感光体ドラム1上のトナー像が転写されるようになっている。
【0026】
また、給送部16は、複数枚のシートSを収納する給送カセット17と、レジストローラ対19等を備えたシート搬送装置102とを有するものである。そして、画像形成時にはこのシート搬送装置102により、給送カセット17内のシートSが1枚毎分離給送されるようになっている。
【0027】
なお、このような分離給送の際、シートSはレジストローラ対19に突き当たって一旦停止し、ループを形成した後、静電吸着搬送ベルト11の回転と画像書出し位置の同期をとって、レジストローラ対19によって静電吸着搬送ベルト11へと給送されていくようになっている。
【0028】
また、定着部20はシートSに転写された複数色のトナー画像を定着させるものであり、回転する加熱ローラ20aと、この加熱ローラ20aに圧接してシートSに熱及び圧力を与える加圧ローラ20bとからなる定着ローラ対を備えている。そして、トナー画像が転写されたシートSが定着部20を通過する際、シートSを定着ローラ対20a,20bにより搬送すると共に、熱及び圧力を与えることによって複数色のトナー画像がシートS表面に定着されるようになっている。
【0029】
なお、駆動モータMの回転駆動は不図示のDSP(デジタルシグナルプロセッサ)により制御され、その他の制御は不図示のCPUによって行われる。ここで、本実施の形態においては、1個の駆動モータMが4個の感光体ドラム1a,1b,1c,1dを駆動しているが、各感光体ドラム1a,1b,1c,1dに夫々独立した駆動源を設けても良い。
【0030】
{画像形成動作}
次に、このように構成されたプリンタ100における画像形成動作について説明する。
【0031】
画像形成動作としては、まず4つのプロセスカートリッジ7(7a,7b,7c,7d)が記録タイミングに合わせて順次駆動され、その駆動に応じて感光体ドラム1が反時計回り方向に回転駆動されると共に帯電ローラ2が感光体ドラム1の周面に一様な電荷を付与する。また、各々のプロセスカートリッジ7に対応するスキャナユニット3が順次駆動され、このスキャナユニット3により感光体ドラム1周面には画像信号に応じた静電潜像が形成される。
【0032】
次に、現像装置4内の現像ローラ42が静電潜像の低電位部にトナーを転移させて感光体ドラム1周面上にトナー画像を形成(現像)する。そして、この後、最上流の感光体ドラム1aの周面上のトナー画像の先端が、静電吸着搬送ベルト11との対向点に回転搬送されてくるタイミングで、その対向点にシートSの記録開始位置が一致するようにレジストローラ対19が回転を開始してシートSを静電吸着搬送ベルト11へ給送する。
【0033】
これにより、シートSは静電吸着ローラ22と静電吸着搬送ベルト11とによって挟み込まれると共に、静電吸着搬送ベルト11と静電吸着ローラ22との間に印加された電圧により静電吸着搬送ベルト11の外周に静電吸着され、静電吸着搬送ベルト11の回転に伴って最下流の感光体ドラム1dの位置まで搬送される。
【0034】
そして、このようにして搬送されながらシートSには、各感光体ドラム1と転写ローラ12との間に形成される電界によって各感光体ドラム1のトナー画像が順次転写される。また、これと同時にシートSへのトナー像転写後の感光体ドラム1はクリーニング手段により転写残りトナー等の残存付着物を処理され、繰り返し作像が行われる。
【0035】
次に、このようにして4色のトナー画像を転写されたシートSは、ベルト駆動ローラ13の曲率により静電吸着搬送ベルト11から曲率分離され、定着部20に搬入される。さらにこの後、シートSは、定着部20でトナー画像を熱定着された後、排出ローラ対23によって排出部24から画像面を下にした状態で本体外に排出される。
【0036】
{シート搬送装置}
次に上記プリンタ100の画像形成部101へシートSを搬送するシート搬送装置102について説明する。
【0037】
図2は、このようなプリンタ100のシート搬送装置102の構成を示すものである。同図において、8は給送カセット17中に積載されたシートSをピックアップする半月形状のピックアップローラであり、25Aはフィードローラ25及び不図示のトルクリミッタを介して図中反時計方向に回転するリタードローラ26とを備えたフィードローラ対である。
【0038】
そして、給送カセット17中に積載されたシートSは、ピックアップローラ8によりピックアップされた後、ピックアップローラ8の下流に配設されたフィードローラ対25Aに送られ、このフィードローラ対25Aにより1枚ずつ分離されて搬送されるようになっている。
【0039】
一方、既述したようにシートSを一旦停止させた後、再搬送するレジストローラ対19は、2つの回転体であるレジスト駆動ローラ19a及びレジスト従動ローラ19bから構成されている。
【0040】
また、第1搬送手段としてのレジストローラ対19と、第2搬送手段としての静電吸着ローラ22の間には、該第1搬送手段による第2搬送手段へのシートの押し込みをキャンセルするための押込キャンセル手段を構成する摩擦パッド31および搬送ガイド32が配置されている。
【0041】
図3乃至図5は、レジストローラ対19と静電吸着ローラ22の間をシートSが搬送される様子を示している。
【0042】
レジストローラ対19の搬送速度が静電吸着搬送ベルト11の速度より遅い場合、図3に示すように、シートSにループはできず、レジストローラ対19と静電吸着搬送ベルト11による引っ張りの関係になる。このとき、レジスト駆動ローラ19aは不図示のワンウェイクラッチを介して駆動されているため、シートSの搬送速度がレジスト駆動ローラ19aの搬送速度より速い場合は、ワンウェイクラッチが空転することによりバックテンションがほとんど発生しない。
【0043】
このように、レジストローラ対19の搬送速度が静電吸着搬送ベルト11の速度より遅い場合、シートSは静電吸着搬送ベルト11にテンションを与えることがなく、色ずれのない画像を得ることができる。
【0044】
図4及び図5はレジストローラ対19の搬送速度が静電吸着搬送ベルト11の速度より速い場合のシートSの状態を示している。この場合、レジスト搬送ローラ対19で搬送されたシートSが静電吸着搬送ベルト11と静電吸着ローラ22のニップに突入した直後は、図3と同様にループのない状態であるが、シートSが搬送されるにつれ、搬送速度の差からレジスト搬送ローラ19と静電吸着ローラ22の間に徐々にループができる。そして、そのループが大きくなると、図4に示すように、シートSは摩擦パッド31に接触する。
【0045】
このようにシートSと摩擦パッド31が接触すると、シートSの腰やループの大きさによって変化するシートSが摩擦パッド31に接触する力FおよびシートSと摩擦パッド31の摩擦係数μとによって、シートSは摩擦パッド31から搬送方向とは逆方向にμFの力を受けることになる。
【0046】
よって、シートSの腰の強さにより搬送方向に発生する力をFsとすると、シートSは静電吸着搬送ベルト11と静電搬送ローラ22のニップに対して(Fs−μF)の力で押し込まれることになる。
【0047】
本実施形態では、この(Fs−μF)の大きさを極力ゼロに近づけるように、すなわち、レジストローラ対19による静電吸着搬送ベルト11と静電吸着ローラ22のニップ部へのシート押し込み力がキャンセルされるように、摩擦係数μ、シートSの腰の強さによって摩擦パッド31に接触する力Fが得られるように摩擦パッド31の摩擦力、搬送ガイド32の形状を構成している。
【0048】
これにより、シートSによる押し込み力が殆ど発生せず、シートSの静電吸着搬送ベルト11に対する吸着力の方がはるかに大きいため、静電吸着ベルト11に吸着したシートSが押し込まれることなく、色ずれを防止することができる。
【0049】
また、搬送ガイド32にはシートSのループ形成が可能な空間を確保しているため、図5に示す状態までループが大きくなっても対応できる様になっており、レジストローラ19aの外径のバラツキ、或いは経年変化などにより、速度差が大きくなっても充分マージンがある。
【0050】
〔第2実施形態〕
次に図6及び図7を参照して、第2の実施形態を説明する。本実施形態では摩擦パッド31及び搬送ガイド32が一体となっており、静電吸着搬送ベルト11と静電吸着ローラ22のニップ34近傍を中心に回動できるようになっており、押圧バネ33によって図6に示すホームポジションに押圧されている。なお、搬送ガイド32の形状は、ホームポジションでは搬送路が狭く、ループのできるスペースが少ないように構成されている。
【0051】
レジストローラ対19のシート搬送速度が静電吸着搬送ベルト11のシート搬送速度より速い場合、ループが徐々に大きくなり、図7に示すように、シートSの腰によって摩擦パッド31と搬送ガイド32を押し出して、ループのできるスペースを確保している。
【0052】
上記のように、本実施形態はレジストローラ対19から静電吸着ローラ22までの搬送路を狭くすることにより、薄紙やカールしたシートSの搬送性を安定させ、また、シートSの先端が静電吸着ローラ22に達するまではなるべくループを作らないことにより、先端余白のばらつきを抑える効果がある。
【0053】
〔第3実施形態〕
次に図8及び図9を参照して、第3の実施形態を説明する。本実施形態では、第1搬送手段としてのレジストローラ対19のレジスト駆動ローラ19aにキャンセル手段としてのトルクリミッタ35を介して駆動伝達するように構成されている。
【0054】
前記トルクリミッタ35はレジスト駆動ローラ19aに所定以上の駆動力を伝達しないようになっている。具体的には、駆動モータからトルクリミッタ35が駆動されると、レジスト駆動ローラ19aに駆動が伝わるが、シートSが静電吸着搬送ベルト11に押し込まれ、レジスト駆動ローラ19aの負荷トルクがトルクリミッタ35の設定値を超えようとすると、トルクリミッタ35がスリップし、それ以上のトルクでシートSを搬送しないようになる。
【0055】
ここで、レジスト駆動ローラ19aが静電吸着搬送ベルト11を押し込む力をFa、レジスト搬送ローラ19aの半径をr、トルクリミッタ35のトルクをTとすると、以下の式が成立するように構成している。
【0056】
Fa ≦ T/r
【0057】
すなわち、トルクリミッタ35のトルクTの値は、レジスト駆動ローラ19aによるシート押し込み力Faの値で静電吸着搬送ベルト11を押し込んでも、色ずれに影響がないような値に設定している。
【0058】
また、図8に示すように、フィードローラ対25Aとレジストローラ対19との間には揺動可能な搬送ガイド36が設けられており、前記トルクリミッタ35がスリップすることにより、レジストローラ対19の上流にループができると、図9に示すように、搬送ガイド36が揺動してループを吸収する構成になっている。
【0059】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第2搬送手段の上流にシートの押し込みをキャンセルするキャンセル手段を設けることにより、シートが第2搬送手段を押し込む力を小さくすることができる。このため、例えば、第2搬送手段として搬送ベルトを用い、該ベルトでシートを搬送して画像形成する場合であってもシート搬送に起因する色ずれを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置の一例であるカラーレーザープリンタの概略構成を示す図である。
【図2】カラーレーザープリンタに備えられたシート搬送装置の構成を示す図である。
【図3】シート搬送装置の要部説明図である。
【図4】シート搬送装置のキャンセル手段の説明図である。
【図5】シート搬送装置のループ形成の説明図である。
【図6】第2の実施形態に係るシート搬送装置の要部説明図である。
【図7】シート搬送装置のキャンセル手段及びループ形成の説明図である。
【図8】第3の実施形態に係るシート搬送装置の要部説明図である。
【図9】シート搬送装置のループ形成の説明図である。
【符号の説明】
M …駆動モータ
S …シート
1 …感光体ドラム
2 …帯電装置
3 …スキャナユニット
4 …現像装置
5 …静電転写装置
6 …クリーニング装置
7 …プロセスカートリッジ
8 …ピックアップローラ
9 …ポリゴンミラー
10 …結像レンズ
11 …静電吸着搬送ベルト
12 …転写ローラ
13 …支持駆動ローラ
14a …第1従動ローラ
14b …第2従動ローラ
15 …テンションローラ
16 …給送部
17 …給送カセット
19 …レジストローラ対
19a …レジスト駆動ローラ
19b …レジスト従動ローラ
20 …定着部
20a …加熱ローラ
20b …加圧ローラ
21 …導電性ローラ
22 …静電吸着ローラ
23 …排出ローラ対
24 …排出部
25 …フィードローラ
25A …フィードローラ対
26 …リタードローラ
31 …摩擦パッド
32 …搬送ガイド
33 …押圧バネ
34 …ニップ
35 …トルクリミッタ
36 …搬送ガイド
41 …トナー容器
42 …現像ローラ
100 …プリンタ
101 …画像形成部
102 …転写材搬送装置

Claims (8)

  1. シートを搬送する第1搬送手段と、
    前記第1搬送手段によって搬送されたシートを更に下流へと搬送する第2搬送手段と、
    前記第2搬送手段よりもシート搬送方向上流側に設けられ、前記第1搬送手段による第2搬送手段へのシートの押し込みをキャンセルするための押込キャンセル手段と、
    を有することを特徴とするシート搬送装置。
  2. 前記押込キャンセル手段は、第1搬送手段によって搬送されるシートに搬送抵抗を付与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. 前記第1搬送手段はローラ対であり、
    前記押込キャンセル手段は、前記ローラ対に所定以上の駆動力を伝達しないことを特徴とする請求項1記載のシート搬送装置。
  4. 前記第1搬送手段と前記押込キャンセル手段の間に、前記第1搬送手段によって搬送されるシートのループ形成が可能な空間を設けたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のシート搬送装置。
  5. 前記キャンセル手段は、シートをガイドする搬送ガイドとユニット化されており、前記ユニットがシートの腰の強さに応じて変位することにより、シートのループ形成が可能な空間を確保することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のシート搬送装置。
  6. 前記第1搬送手段はローラ対で構成し、前記第2搬送手段は搬送ベルトにローラを押圧して構成したことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のシート搬送装置。
  7. 搬送されるシートに画像を形成する画像形成装置において、
    請求項1乃至請求項6のいずれかに記載のシート搬送装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  8. 前記シート搬送装置の第1搬送手段は画像形成タイミングに応じてシートを搬送するレジストローラ対を有し、第2搬送手段はシートを静電吸着しながら搬送可能な搬送ベルトと該搬送ベルトにシートを静電吸着させるための補助及びシート全域の静電吸着が終了される前のズレ防止のうちの少なくともいずれか一方を兼ね備えた吸着ローラを有することを特徴とする請求項7記載の画像形成装置。
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