JPH0797116A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH0797116A
JPH0797116A JP5265825A JP26582593A JPH0797116A JP H0797116 A JPH0797116 A JP H0797116A JP 5265825 A JP5265825 A JP 5265825A JP 26582593 A JP26582593 A JP 26582593A JP H0797116 A JPH0797116 A JP H0797116A
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JP
Japan
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curl
sheet material
paper
fixing
roller
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Withdrawn
Application number
JP5265825A
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English (en)
Inventor
Akio Nemoto
晶夫 根本
Yuzo Isoda
雄三 磯田
Harukazu Sekiya
治員 関谷
Yoshiaki Watanabe
吉章 渡辺
Takao Samejima
隆夫 鮫島
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Paper Feeding For Electrophotography (AREA)
  • Separation, Sorting, Adjustment, Or Bending Of Sheets To Be Conveyed (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シート材の種類や装置使用時の環境によって
変化する定着後のカールに対応できるカール除去装置を
提供することにある。 【構成】 シート材としての紙3に熱定着させる定着装
置と、この定着装置の下流側に紙3のカールを除去する
搬送ローラ対6,7を有するカール除去装置と、を備
え、この搬送ローラ6,7間の周速度に差を設け、定着
後の紙3のカールを打ち消し合う方向に搬送ローラ6,
7間の周速度を設定しカールさせることでカールを除去
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は例えば電子写真等の画像
形成装置における熱定着後のシート材のカールを除去す
るカール除去装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に電子写真等の画像形成装置におい
ては、シート材である紙に転写された画像形成剤として
のトナー像に熱を加えて定着する熱定着の方法がとられ
ている。しかし、熱定着のプロセスにおいては、定着後
の紙が熱によってカールしてしまい、積載性および取扱
いに大きな悪影響を及ぼすことになる。
【0003】そこで、定着後の紙のカール除去の方法と
して排紙に関係するローラへの紙の巻付き角度を大きく
し、紙に逆方向のカールを強制的に与える方法がとられ
ている。
【0004】図19に従来のカール除去装置の断面の概
略図を示し、図20には正面図の概略を示す。また、図
21には画像形成装置内の紙の動きを示す。図13乃至
15において、101は排紙ローラ、102は排紙コ
ロ、103は紙、104は駆動ギヤ、105は定着ユニ
ットを示している。104の駆動ギヤの駆動はベルト等
によって行なっている。また排紙コロ102は排紙ロー
ラ1の動きに伴って回転する。このとき図19に示すよ
うに、二つの排紙コロ102を排紙ローラ101の周上
に配置することにより、紙は排紙ローラ101に巻き付
く状態となり、紙に逆カールを与えることが可能とな
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
従来の画像形成装置では定着ユニット105下流側の紙
のカールの状態は、紙種,紙サイズ等によって、カール
の大きさ,向きなど様々であり、排紙ローラ101への
紙の巻き付き角を調整しなければならない。しかし、構
成面から実現は非常に難しい。
【0006】さらに、上記従来例では、カール除去装置
は定着ユニット105から離れた場所に存在しているた
め、シート材が定着ユニット105通過後、定着ユニッ
ト105の熱でカールし、その直後反転ガイドでシート
材のカールが大きくなる方向に曲げられ、シート材の温
度が下がりシート材のカールが固定した後でカール除去
装置にシート材が送りこまれる。このため、カール除去
装置によるカール対策は十分とはいえなかった。
【0007】また、カール除去装置の効果を上げるた
め、コロの搬送ローラへの押圧を上げた場合シート材に
コロ跡がつき、画像品質上の問題があった。
【0008】実際には、紙種や装置使用時の環境によっ
てカールの大きさやカールの方向が変化するため、定着
ローラ及びシート材搬送路によってつけられるカール方
向と反対方向で常に同じカール量をつけようとするカー
ル除去装置では十分な効果を得ることができなかった。
【0009】本発明は、上記従来技術の問題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、シー
ト材の種類や装置使用時の環境によって変化する定着後
のカールに対応できるカール除去装置を提供することに
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
に本発明にあっては、シート材に画像形成剤を熱定着さ
せる定着装置と、該定着装置の下流側にシート材のカー
ルを除去する搬送ローラ対を有するカール除去装置と、
を備えた画像形成装置において、前記カール除去装置の
搬送ローラ間の周速度に差を設けたことを特徴とする。
【0011】また、前記定着装置の下流側にシート材の
カール方向および大きさを検出する検出手段を設けると
よい。
【0012】一方、シート材に画像形成剤を熱定着させ
る定着装置を備えた画像形成装置において、前記定着装
置の下流側直後にガイド部材を設け、該ガイド部材はシ
ート材をはさんで互いに対向する位置にあり、シート材
搬送方向に対して垂直な方向には接触しないで重なり合
っていることを特徴とする。
【0013】
【作用】上記のように構成されたカール除去装置では、
搬送ローラ間の周速度に差を設けることで、シート材の
表裏間で搬送力が異なることになる。
【0014】また、定着装置の下流側にシート材のカー
ル方向および大きさを検出する検出手段を設けたので、
定着後のカール方向および大きさが検出される。
【0015】一方、定着装置の下流側直後にガイド部材
を設け、該ガイド部材はシート材をはさんで互いに対向
する位置にあり、シート材搬送方向に対して垂直な方向
には接触しないで重なり合っているので、定着後のシー
ト材が前記ガイド部材により、定着直後にシート材搬送
方向に対して垂直な方向に曲げられた状態で搬送され
る。
【0016】
【実施例】図1に本発明の基本原理となる紙とローラ間
に作用する力の構図を簡単に示す。図1において、3は
転写材としての紙、3aは紙3の表面、3bは裏面、6
は上排紙ローラ、7は下排紙ローラ、Fは両方のローラ
6,7と紙3との摩擦力、Rはローラ半径を示してい
る。また図示はしていないが、図1において上排紙ロー
ラ6の方が下排紙ローラ7よりも周速度が遅く設定して
ある。また、下排紙ローラ7は紙送りスピードと等しく
設定してある。ただし、カールは図1下側にしており、
印字面も下側(3b側)とする。このとき、紙3と排紙
ローラ6,7の間に働く摩擦力Fは、3a側の面では、
紙3の方がローラ6よりも速いため、図1に示すように
紙3の搬送方向と逆方向に作用する。
【0017】これに対し、3b側では、ローラ7と紙3
は等速か、あるいは若干ローラ7の方が速いため、摩擦
力Fは紙搬送方向と同じ方向に作用することになる。つ
まり、上下の排紙ローラ6,7間で紙3に作用する摩擦
力Fは逆向きとなり、この互いに逆向きの摩擦力Fによ
って紙3にせん断力が作用する。このとき、上排紙ロー
ラ6の方が遅いため、せん断作用により、紙3は上排紙
ローラ6に巻き付く状態となり、カールの除去が可能と
なる。
【0018】また、一般に周速度の異なる2本のローラ
間を物が通過する場合には、その物の速度は周速度の速
い方のローラの速度に依存し、周速度の遅い方のローラ
に巻き付く傾向にある。したがって、先に述べた条件と
逆向きのカール(3a側)の場合には、上排紙ローラ6
と下排紙ローラ7の周速度を逆転させ、上排紙ローラ6
をプロセススピードに保ち、下排紙ローラ7をカールの
大きさに見合った分だけ遅くすることにより、すべての
カールに対応することが可能となる。 (第1実施例)図2〜図4に本実施例の第1実施例を示
す。図2には、本実施例における本体の概略図を示して
いる。図2において10は上排紙駆動ギヤ、11は下排
紙駆動ギヤである。本実施例では図3に示すように、排
紙部の駆動にはプーリ8,9を用いることによって、各
排紙ローラ6,7の速度を可変とし、また、両ローラ
6,7共に駆動する。このときの駆動方法を図4に示
す。定着器の回転を上排紙駆動ギヤ10に伝え、ベルト
を介してプーリ8を駆動し、上排紙ローラ6が回転す
る。さらに上排紙駆動ギヤ10と下排紙駆動ギヤ11が
噛み合っているため、下排紙ローラ7は上排紙ローラ6
と同様に下排紙駆動ギヤ11,ベルト,プーリ8によっ
て駆動される。
【0019】上記の様な構成にすることにより、図5に
示す様にプーリ8,9の幅をそれぞれ変えることによっ
て、両排紙ローラ6,7の周速度に差を与えることが可
能となる。また、本実施例における両ローラ6,7の材
質は共にゴムであり、摩擦係数が大きいため、先に述べ
た原理によって、紙3にせん断力を作用させ、カール除
去が可能となる。さらに、両ローラ6,7の周速度が可
変であるため、紙3が通過していない間は、両ローラ
6,7共に同速度で回転させることによって、両ローラ
6,7の摩耗を防ぐことができる。
【0020】以上説明した様に、本実施例により熱定着
等によって紙3に付けられたカールを、紙種,紙サイ
ズ,カールの方向に関係なく確実にカールを除去するこ
とが可能となる。 (第2実施例)第1実施例で両ローラ6,7間に周速度
の差を与えてカールを除去する場合、予めカールの方向
および大きさを知っておく必要がある。しかし、現状で
は紙種やサイズごとの平均的なカールの状態を統計的に
把握し、それに対処することしかできていない。
【0021】そこで本実施例では、定着器下流側の紙3
のカール状況を一枚ずつ把握するためのカール検出手段
としてのカール検知装置を提案する。
【0022】図6に本実施例の図を示す。図6において
3(+)は(+)カールの紙、3(−)は(−)カール
の紙を示している。また、12は分離ガイド、13はカ
ール検知レバー、14は圧力センサ、15はガイド、1
6はフォトセンサを示している。
【0023】定着器下流側の紙3は(+)あるいは
(−)のどちらかにカールしているため、分離ガイド1
2によって、カールの向きに応じた方へ分離される。図
7,8にその様子を示す。紙3(+)は(+)カールで
あるため、図7に示す様に分離ガイド12によって右側
へ分離される。そのため紙3(+)は圧力センサ14a
を切る。この圧力センサ14a,14bによってカール
の方向が検知されることになる。さらに紙3が進むこと
により、図8に示す様に3(+)は圧力センサ14bを
切る。この圧力センサ14a,14bを切ることによ
り、通過する紙3それぞれのカールの大きさを圧力とし
て検知することができる。
【0024】以上の原理により、定着器下流側のすべて
のカールの方向および大きさを検知することが可能とな
る。 (第3実施例)第2実施例で説明したカール検知装置を
図2のA部に配設する。カール検知装置によって得られ
た紙3一枚ずつのカールデータに基づいてプーリの幅を
変化させる方法について本実施例で説明する。
【0025】図9に本実施例の機構を示す。図9におい
て8´はプーリの外側の部分、17および18はモール
ドの軸、19は板バネ、20は電磁コイルを示してい
る。図9において、電磁コイル20に電流が流れていな
いときは、プーリ8´は板バネ19によって図中一番左
側へ押し付けられており、プーリ8´にかかっているベ
ルトの半径は一番大きくなっている。ここで、カール検
知装置によって得られた、カール方向のデータに基づい
て電磁コイル20に電流を流すことにより、電磁コイル
20と板バネ19の間に磁界が発生し、板バネ19は図
中の矢印の方向に引き寄せられ、図10に示したように
なる。プーリ8´はモールドの軸17,18を介し板バ
ネ19とリニアに接続されているため、プーリ8´も板
バネ19と同時に矢印の方向へ移動する。したがってベ
ルトのかかっている半径をカール検出装置のカール方向
のデータに基づいて変化させることが可能となる。上記
機構をプーリ8および9に設けることにより、通紙する
一枚ずつの紙3のカール方向に対応することが可能とな
る。 (第4実施例)図11は本発明の第4実施例を示す。図
11において8´は実施例3と同様にプーリの外側半分
を示しており、21は回転しない板材を示しており、2
2は引張りコイルバネ、23はプーリ8´に取り付けら
れた軸で、プーリ8´と共に回転する。また、24はス
クリューであり、モータ25の回転により図中の左右へ
伸び縮みする。板材21は引張りコイルバネ22によっ
てモータ25の方へ引き付けられている。そのため、ス
クリュー24が伸び縮みすることにより、板材21は図
中左右方向へスクリュー24の動きに合せて移動する。
さらに板材21はB部パッチンによって軸23と連結し
ている。したがって、軸23はプーリ8´と共に回転す
るが、板材21は回転することはない。
【0026】第2実施例で説明したカール検知装置を図
2のA部に設け、通紙される紙3のカール方向および大
きさのデータをコントローラに取り込む。コントローラ
では、この取り込んだデータに基づいて、モータ25を
必要量だけ、どちらかの方向へ回転させる。この様な機
構にすることにより、スクリュー24は伸び縮みする。
スクリュー24がデータに応じて伸び縮みすることによ
り、板材21がスクリュー24の動きと同時に移動す
る。
【0027】板材21が移動することにより、プーリ8
´は軸23を介してスクリュー24の動きに対しリニア
に移動することが可能となる(図12参照)。図11の
構造をプーリ9にも配設する。紙3が通らない間は、あ
るホームポジションへプーリ9を移動させることによ
り、上下のロールの摩耗を防ぐ。
【0028】この様な機構にすることにより、通紙され
る紙3それぞれのカールの状態および、すべての紙サイ
ズ,紙種,印字パターン等による様々なカールに対応す
ることが可能となる。 (第5実施例)図13は本発明の第5実施例を示す。図
13において、トレイ30と中板31に積載されたシー
ト材は、給紙ローラ41及びシート材の先端部を給紙ロ
ーラ41に押圧又は離隔する中板31及び中板31の給
紙ローラ41への押圧・離隔に連動して給紙ローラ41
に押圧又は離隔し、給紙ローラ41とシート材の当接に
よって給紙されたシート材の重送を防止する分離部材3
2によって一枚ずつシート材が本体装置に供給される。
【0029】本体装置内へ搬送されたシート材は、二組
の搬送手段(第1搬送ローラ43と第1搬送コロ42及
び第2搬送ローラ45と第2搬送コロ44)と本体装置
内でのシート材先端位置を検知するレジストセンサ52
によって一旦停止させられ、感光体ドラム40に潜像を
形成するレーザスキャナ33のレーザ照射開始時期と、
図示されない潜像の現像過程によって形成された感光体
ドラム40上トナー像のシート材への転写位置とのタイ
ミングを計り、再度シート材搬送を開始する。感光体ド
ラム40上のトナー像は転写ローラ46によってシート
材上に転写され、シート材は搬送ガイド53,54上を
通り、内部にヒータを有する定着ローラ47及び加圧ロ
ーラ48に送られる。定着ローラ47と加圧ローラ48
のニップに挾持・搬送されるシート材は定着ローラ47
から受ける熱によってトナー像が溶融・定着されると同
時に、定着ローラ47との接触面が熱収縮し、定着ロー
ラ47を包むようにカールする。定着ローラ47の直後
に配置されるガイド部材であるガイド55及び56はシ
ート材をはさんで対向し、下ガイド56にあけられた穴
または溝に上ガイド55の一部がはいりこんでいる。こ
の状態を図13(b)に示す。ガイド55,56に沿っ
て搬送されるカールしたシート材の搬送方向に対して垂
直方向の断面は図14に示すように波状になっており、
シート材搬送方向の曲げ剛性が向上する。本実施例は波
状であるが、曲げ剛性が向上する形状であればどんなも
のでもよい。定着ローラ47及び加圧ローラ48をぬけ
てカールしたシート材の先端部はガイド55と56のオ
ーバーラップ部シート材搬送方向に対し垂直方向で凸部
又は凹部の波形が形成されてシート材の曲げ剛性があが
りシート材が真直になり、カールが矯正される。シート
材は定着ローラ47通過後まだ高温の状態で矯正される
ためカール矯正の効果が大きい。
【0030】ガイド55,56を通過したシート材は搬
送路57,58を通り、再び湾曲させられ、カールして
しまうが、シート材をローラ49に2つのコロ50,5
1によって巻きつけるように押しあて、搬送路57,5
8でつけられたカールと反対方向のカールをつけてや
り、カール同士が打ち消し合うようにしてカールを矯正
する。ローラ49及びコロ50,51によって構成され
るカール除去装置を通過したシート材は本体装置上面に
配置された積載台59に排出される。
【0031】なお、排出前に第1実施例等のカール除去
装置を設け、さらにカール除去効果を向上させることも
できることは当然である。 (第6実施例)第6実施例を図15に示す。定着ローラ
47及び加圧ローラ48を通過したシート材は上ガイド
61及び下ガイド62の間を通る。上ガイド61からは
リブ61aが図面垂直方向に複数個設けられており、リ
ブ61aの間又は隣には下ガイド62に設けられたリブ
62aが入りこんでおり、リブ61aと62aはガイド
面に対し直角方向では接触することなく互いに重なる高
さに設定されている。シート材はリブ61aと62aの
重なり合う領域でシート材搬送方向に対し直角方向に凸
部と凹部が形成されることでシート材のまるまりを防止
する。 (第7実施例)第7実施例を図16,図17に示す。図
16,図17において、定着ローラ47の右に設置され
た上ガイド63及び下ガイド64の間を画像定着後のシ
ート材が通過する。ガイド部材である複数のコロ65及
びプーリ73が軸72の同軸上に固定されており、軸7
2は上ガイド63に回転自在に係合されている。複数の
コロ65は図面垂直方向には下ガイド64に設けられた
複数のリブ64aと接触することなく重なり合う。定着
ローラ47と同軸上に設けられたプーリ74は定着ロー
ラ47と一緒に回転する。プーリ74はベルト75を介
してプーリ73に駆動を伝え、コロ65を積極的に回転
させる。コロ65を積極的に回転させることで、定着ロ
ーラ47で熱を加えられてコシの弱くなったシート材を
スムーズにコロ65とリブ64aで形成されるガイド部
を通過させることが可能になると同時に、コロ65の回
転速度をシート材搬送速度よりも速くすることで定着ロ
ーラ47とコロ65がシート材を引っ張りあいカールを
矯正する効果を高めることが可能になる。 (第8実施例)第8実施例を図18に示す。定着ローラ
47のシート搬送方向下流側に配置された上ガイド66
及び下ガイド69には軸76,77,78,79が回転
自在に係合され、それぞれの軸にはコロ67,68,7
0,71が取り付けられている。コロ67,68,7
0,71はそれぞれの軸76,77,78,79に複数
個並べて設置されており、コロ67とコロ70、コロ6
8とコロ71は図面垂直方向に接触することなく重なっ
て配置されている。
【0032】さらに軸76及び77にはプーリ80,8
1が取り付けられており、定着ローラ47と同軸に取り
付けられたプーリ82とベルト83によって定着ローラ
47から駆動を受け、コロ67と68を積極的に回転さ
せる。また84はベルト83をプーリ80及び81に押
圧するテンションローラである。
【0033】軸78と79にはプーリ85,86が取り
付けられており、加圧ローラ48と同軸に取り付けられ
たプーリ87とベルト89によって加圧ローラ48から
駆動を受け、コロ67とコロ68を積極的に回転させ
る。また88はベルト89をプーリ85に押圧するため
のテンションローラである。
【0034】コロ67,68,70,71をシート材搬
送速度よりも速く回転させることで、定着ローラ47を
通ってコシの弱くなったシート材を確実にガイド部へ搬
送させると同時に、定着ローラ47とコロ67,70の
間でシート材を引っ張り合い、カールを矯正する効果を
高めることが可能になる。
【0035】
【発明の効果】本発明は以上の構成および作用を有する
もので、搬送ローラ間の周速度に差を設けることで、シ
ート材の表裏間で搬送力が異なり、定着後のカールした
シート材を搬送ローラを対応させ動作させることでシー
ト材のカールが矯正できる。
【0036】また、定着装置の下流側にシート材のカー
ル方向および大きさを検出する検出手段を設けたので、
定着後のカール方向および大きさが検出され、この検出
データに基づいて前記搬送ローラの周速度を対応させる
ことができ、カール除去がより的確になされる。
【0037】一方、定着装置の下流側直後にガイド部材
を設け、該ガイド部材はシート材をはさんで互いに対向
する位置にあり、シート材搬送方向に対して垂直な方向
には接触しないで重なり合っているので定着後のシート
材が前記ガイド部材により、定着直後にシート材搬送が
大きくなり、真直に矯正され搬送することになる。定着
直後でカールがまだ固定されてないためカールの矯正効
果が大きくなる。
【0038】従ってシート材のカールは除去され、排出
後の積載性が向上し、取り扱い易いシート材となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の原理を示す概略図である。
【図2】図2は本発明の実施例を示す概略図である。
【図3】図3は本発明の第1実施例を示す排紙ローラ概
略図である。
【図4】図4は本発明の実施例の駆動を示す概略図であ
る。
【図5】図5は本発明の第1実施例を示す排紙ローラ概
略図である。
【図6】図6は本発明の第2実施例を示すカール検知装
置の概略図である。
【図7】図7は本発明の第2実施例を示すカール検知装
置の概略図である。
【図8】図8は本発明の第2実施例を示すカール検知装
置の概略図である。
【図9】図9は本発明の第3実施例の機構を示す概略図
である。
【図10】図10は本発明の第3実施例の機構を示す概
略図である。
【図11】図11は本発明の第4実施例を示す概略図で
ある。
【図12】図12は本発明の第4実施例を示す概略図で
ある。
【図13】図13(a), (b)は本発明の第5実施例を
示す概略図である。
【図14】図14は本発明の第5実施例を示すガイドの
概略図である。
【図15】図15は本発明の第6実施例を示す要部側面
図である。
【図16】図16は本発明の第7実施例を示す要部側面
図である。
【図17】図17は本発明の第7実施例を示す要部側面
図である。
【図18】図18は本発明の第8実施例を示す要部側面
図である。
【図19】図19は従来の排紙部の概略図である。
【図20】図20は従来の排紙部の概略図である。
【図21】図21は従来の画像形成装置の概略図であ
る。
【符号の説明】 3 紙(シート材) 6 上排紙ローラ 7 下排紙ローラ 8,8´,9 プーリ 13 カール検知レバー 14,14a,14b 圧力センサ 47 定着ローラ 48 加圧ローラ 55,61,63,66 上ガイド(ガイド部材) 56,62,64,69 下ガイド(ガイド部材) 61a,62a,64a リブ 65,67,68,70,71 コロ(ガイド部材)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 吉章 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 鮫島 隆夫 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤノ ン株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シート材に画像形成剤を熱定着させる定
    着装置と、該定着装置の下流側にシート材のカールを除
    去する搬送ローラ対を有するカール除去装置と、を備え
    た画像形成装置において、 前記カール除去装置の搬送ローラ間の周速度に差を設け
    たことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記定着装置の下流側にシート材のカー
    ル方向および大きさを検出する検出手段を設けたことを
    特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 【請求項3】 シート材に画像形成剤を熱定着させる定
    着装置を備えた画像形成装置において、 前記定着装置の下流側直後にガイド部材を設け、該ガイ
    ド部材はシート材をはさんで互いに対向する位置にあ
    り、シート材搬送方向に対して垂直な方向には接触しな
    いで重なり合っていることを特徴とする画像形成装置。
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