JPH08292660A - 転写装置 - Google Patents

転写装置

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JPH08292660A
JPH08292660A JP7095371A JP9537195A JPH08292660A JP H08292660 A JPH08292660 A JP H08292660A JP 7095371 A JP7095371 A JP 7095371A JP 9537195 A JP9537195 A JP 9537195A JP H08292660 A JPH08292660 A JP H08292660A
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JP
Japan
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width
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JP7095371A
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English (en)
Inventor
Shigeo Kimura
木村  茂雄
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Original Assignee
Canon Inc
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  • Electrophotography Configuration And Component (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来よりも抵抗が低い転写部材を用いること
によって電源の小型化を図ることができる転写装置を提
供すること。 【構成】 転写手段によって転写材の裏面に電荷を付与
することによって、感光体(像担持体)2に形成された
可転写トナー像を転写材に転写する転写装置20におい
て、前記転写手段を感光体2の長手方向に列設された複
数の転写部材22で構成するとともに、転写材又は感光
体2に接触する転写部材22の長手方向幅Lt が転写材
の幅Lp に応じてLp ≦Lt ≦(4/3)Lp となるよ
うに転写部材22の長手方向幅Lt を変える手段(押し
上げ部材)24を設ける。本発明のように、Lp ≦Lt
≦(4/3)Lp が満足されれば、抵抗の低い転写部材
22を用いても転写不良の発生を防ぐに足るに十分な転
写電荷が得られるため、転写部材22への印加電圧を大
幅に下げて電源及び当該転写装置20の小型化を実現す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、静電転写プロセスを利
用する静電複写機、静電プリンタ等の画像形成装置に備
えられる転写装置に関する。
【0002】
【従来の技術】像担持体表面に形成した可転写トナー像
に紙等の転写材を当接するとともに、該転写材裏面から
転写バイアスを印加することによって形成される電界の
作用で像担持体側のトナー像を転写材に転移させるよう
にした画像形成装置は従来から周知である。
【0003】斯かる画像形成装置において転写バイアス
を印加する手段として、転写ローラ、転写ベルト、転写
ブラシ等の転写材に当接した状態で使用する接触タイプ
の転写手段が既に提案されている。この種の転写手段
は、コロナ放電を利用した周知の転写手段に比してオゾ
ンの発生が少ないという利点がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の接触
転写方式では、種々の幅や厚み及び抵抗の転写材にも良
好な転写を行うためには109 〜1010Ωcm程度の抵
抗を有する転写部材を用いる必要があり、このために印
加電圧を高く設定しなければならず、電源が大型化して
しまうという問題があった。このことを詳しく説明する
と、次のようになる。
【0005】即ち、図9に示すように配置された接触転
写部材Tと転写材P及び像担持体Dの等価回路は図10
に示すようになる。
【0006】ここで、転写材Pが通過する領域(通紙
部)における単位面積当たりに流れる電荷量をσp 、非
通紙領域において流れる単位面積当たり電荷量をσd
転写部材Tの単位幅当たりの抵抗値をR、転写材Pの搬
送速度をvp 、転写材Pと像担持体Dの単位面積当たり
の容量をそれぞれCp ,Cd とすると、次式が成立す
る。
【0007】
【数1】 R・σp +σp ・vp (1/Cp +1/Cd ) =R・σd +σd ・vd ・1/Cd …(1) 尚、転写部材Tの単位幅当たりの抵抗値Rは、体積抵抗
をRo とすれば、R=Ro ×(長さ)/(ニップ幅×
幅)で求められる。
【0008】又、図9に示すように転写材Pの幅をL
p 、非通紙部幅をLd とすると、転写部材Tに流れる総
電流Iは次式のようになる。
【0009】
【数2】I=σp ・Lp +σd ・Ld …(2) 従って、従来の接触転写装置において、例えば定電流制
御(Iを一定にする制御)を行うと、幅が狭くて単位幅
当たりの容量が小さい転写材を用いた場合には、該転写
材に付与される電荷σp が小さくなり、転写不良が生じ
ることがあった。
【0010】又、定電圧制御を行うと、容量の異なる
(例えば、厚みの異なる)転写材を用いたときに、電荷
σp が大きくなり過ぎて転写画像が飛び散ったり、電荷
σp が不足して転写不良を生じることがあった。又、転
写部材の抵抗値Rの製造時のバラツキによっても電荷σ
p が変わってしまうという問題があった。
【0011】従来は、上記問題を解決するために転写部
材として抵抗が109 〜1010Ωcm程度の高いものを
用い、転写材の幅や厚みの影響を受けにくいようにして
いた。又、転写部材の抵抗値を検出して印加バイアスを
制御する等の方法が用いられていた。
【0012】しかし、転写部材の抵抗が高いと、電荷σ
p を付与するために高い電圧を転写部材に印加すること
が必要となり、このことによって電源及び装置全体が大
型化してしまうという問題があった。
【0013】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、従来よりも抵抗が低い転写部
材を用いることによって電源の小型化を図ることができ
る転写装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、転写手段によって転写材の
裏面に電荷を付与することによって、像担持体表面に形
成された可転写トナー像を転写材に転写する転写装置に
おいて、前記転写手段を像担持体長手方向に列設された
複数の転写部材で構成するとともに、転写材又は像担持
体に接触する転写部材の長手方向幅Lt が転写材の幅L
p に応じてLp ≦Lt ≦(4/3)Lp となるように転
写部材の長手方向幅Lt を変える手段を設けたことを特
徴とする。
【0015】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記転写部材の体積抵抗を106 Ωcm以
上としたことを特徴とする。
【0016】請求項3記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記転写部材の体積抵抗を107 Ωcm以
上としたことを特徴とする。
【0017】請求項4記載の発明は、請求項1,2又は
3記載の発明において、転写工程時に転写部材へ流れる
電流が一定になるように転写電圧を制御する手段を設け
たことを特徴とする。
【0018】請求項5記載の発明は、請求項3記載の発
明において、転写材の幅Lp を検知する手段を設け、検
知された転写材の幅Lp に応じて転写部材へ流れる電流
値を変える手段を設けたことを特徴とする。
【0019】請求項6記載の発明は、請求項1〜4又は
5記載の発明において、前記転写部材はブラシ状部材を
備えているものとしたことを特徴とする。
【0020】請求項7記載の発明は、請求項1〜5又は
6記載の発明において、前記転写部材は長手方向に列設
された複数の導電性薄板状部材を備えているものとした
ことを特徴とする。
【0021】
【作用】図12に転写部材幅Lt よりも狭い幅Lp の転
写材を通紙した場合の単位面積当たりの転写電荷量(転
写材裏面に付与される電荷量)σp の転写材幅/転写部
材幅(Lp /Lt )に対する変化を転写部材の体積抵抗
値Rをパラメータとして示すが、本発明ではLp ≦Lt
≦(4/3)Lp (つまり、1≦(Lp /Lt )≦3/
4)が満足されるため、体積抵抗値Rの低い(106
108 Ωcm程度)転写部材を用いても、転写不良の発
生を防ぐに足る十分な転写電荷量σp が得られる。
【0022】従って、本発明によれば、従来よりも抵抗
が低い転写部材を用いることができ、該転写部材への印
加電圧を大幅に下げて電源及び転写装置の小型化を実現
することができる。
【0023】
【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
【0024】<第1実施例>先ず、本発明に係る転写装
置を備える画像形成装置の概略構成を図1に基づいて説
明する。
【0025】図1は画像形成装置の断面図であり、該画
像形成装置は装置本体の略中央に像担持体としての円筒
状の感光体2を有し、該感光体2は図1の紙面垂直方向
に軸線を有し、図示矢印b方向に回転駆動される。又、
感光体2は負帯電極性であって、その表面は帯電手段で
ある帯電ローラ4によって負に一様に帯電され、その帯
電面は露光手段5により画像情報に応じて像露光を受
け、該帯電面には静電潜像が形成される。そして、この
静電潜像に対して現像装置6から帯電ローラ4の帯電極
性と逆極性に帯電された正帯電トナーが供給されて(即
ち、正規現像されて)トナー像が形成され、これが感光
体2と転写部材とが圧接して形成される転写位置に到来
する。
【0026】尚、本画像形成装置においては、転写材P
は給紙カセット7内に片側サイドを基準位置に合わせて
セットされる。又、転写材Pの逆側サイド位置に合わせ
て長手方向に移動可能な紙サイド規制板Sをセットし、
転写材Pが搬送方向に対して曲がって搬送されないよう
に規制する。従って、基準位置と紙サイド規制板S間は
転写材Pの幅と略一致している。
【0027】このようにセットされた転写材Pは給紙ロ
ーラ8により感光体2方向に送られ、タイミングローラ
(レジストローラ対)9を経由して転写位置に案内され
る。転写位置においては、後述する転写装置20により
感光体2上のトナー像が転写材Pに転写された後、転写
時とは反対極性のバイアスが印加された除電針10によ
り転写材Pは感光体2から分離され、更に定着装置11
に搬送される。
【0028】次に、本発明に係る前記転写装置20を図
2に基づいて説明する。
【0029】図2は転写装置20の構成図であり、該転
写装置20は感光体2の長手方向に列設された複数個の
転写チャージャー20a,20b,20c,20dで構
成されており、各転写チャージャー20a〜20dは金
属板21と体積抵抗106 〜108 Ωcm程度の導電性
繊維をブラシ状にした転写部材22を備えている。そし
て、それぞれの金属板21は、転写材Pの通紙位置基準
側(SO)から、Lt=95mm、125mm、165
mmの位置で分割されて全長220mmとなるように列
設されている。
【0030】又、各転写チャージャー20a〜20d
は、それらの下端部にそれぞれ取り付けられた各導電バ
ネ23により下方(即ち、感光体2から離間する方向)
に付勢されており、これらは幅変更手段としての転写チ
ャージャー押し上げ部材24によって導電バネ23の付
勢力に抗して上方に押し上げられることにより感光体2
と接する。従って、転写材Pの通紙時には転写部材22
が転写材Pの裏面に接する。
【0031】尚、転写チャージャー押し上げ部材24
は、前記紙サイド規制板Sと不図示のワイヤー及びラッ
クとピニオンにより機械的に接続されており、紙サイド
規制板Sの動きに連動して図示矢印Y方向に移動し、転
写材P又は感光体2に接触する転写部材22の長手方向
幅Lt が転写材Pの幅Lp に応じて次式;
【0032】
【数3】Lp ≦Lt ≦(4/3)Lp …(3) の関係を満足するように転写部材22の長手方向幅Lt
を変える。
【0033】例えば、ユーザーが幅Lp =100mmの
転写材Pを給紙トレイ7にセットし、サイド規制板Sを
転写材Pのサイズに合わせると、図2に示すように、押
し上げ部材24は全長Lt =125mmの転写チャージ
ャー20a〜20bのみを押し上げるように作用し、従
って、(3)式の関係が満足されている。このとき、各
転写チャージャー20a〜20dの転写部材22への転
写バイアスは、各導電バネ23を介して各転写チャージ
ャー20a〜20dに印加されているが、転写部材20
c〜20dは感光体2から離れているため、これらには
転写電流は流れない。又、感光体2上にトナーがあって
も、このトナーが転写されて転写チャージャー20c〜
20dが汚れることはない。
【0034】一方、転写材Pの通過領域においては、転
写チャージャー20a〜20bが転写材Pの裏面に接触
し、転写材Pは感光体2表面のトナー像に押し付けられ
ながら進行する。このとき、転写部材22には転写バイ
アスが印加されているため、トナー像は感光体2から転
写材Pに転移する。
【0035】尚、ここで印加する転写バイアスは転写電
流が一定になるように定電流制御するのが好ましい。こ
のとき、従来の転写装置のように通紙部において電流が
不足するようなことがないため、従来のように抵抗値の
高い(例えば、109 〜1010Ωcm)の転写装置を用
いる必要がなく、従来の転写装置よりも低い電圧値で転
写が可能となる。
【0036】本発明者の実験によると、搬送速度100
mm/secの装置を用いた場合、7μAの転写電流で
転写可能であり、109 Ωcmの転写部材を用いた場合
には−6KV印加しなければならなかったが、106 Ω
cmの転写部材を用いた場合には−2.8KV印加で7
μAの転写電流が流れ、良好な転写を行うことができ
た。
【0037】ところで、一般に転写電荷量(転写材に付
与される電荷量)σと転写効率との間には図11に示す
ような関係があり、画像として十分な転写効率(例え
ば、80%以上)を得るには、転写電荷量σが或る下限
値σmin 以上、上限値σmax 以下(σmin ≦σ≦σ
max )になるようにする必要がある。尚、転写電荷量σ
の下限値σmin と上限値σmax は、トナー帯電量や転写
部材の構成等によって多少異なるが、一般的には図11
に示すような特性を示す。そして、転写電荷量σが大き
目であると文字画像で飛び散りを生じることがあるた
め、転写電荷量σとしては下限値σmin 以上であって、
且つ、大き過ぎない方が良い。
【0038】又、図12に図10に示した等価回路の等
価式より求めた結果を示す。即ち、図12には転写部材
幅Lt よりも狭い幅Lp の転写材を通紙した場合の単位
面積当たりの転写電荷量(転写材裏面に付与される電荷
量)σp の転写材幅/転写部材幅(Lp /Lt )に対す
る変化を転写部材の体積抵抗値Rをパラメータとして示
すが、本実施例では前記(3)式(Lp ≦Lt ≦(4/
3)Lp )の関係が満足されるため、次の関係が成立す
る。
【0039】
【数4】1≦(Lp /Lt )≦3/4 …(4) 従って、図12から明らかなように、体積抵抗値Rの低
い(106 〜108 Ωcm程度)転写部材を用いても、
転写不良の発生を防ぐに足る十分な転写電荷量σp が得
られる。
【0040】従って、本実施例によれば、転写部材22
として従来よりも抵抗が低いものを用いることができ、
該転写部材22への印加電圧を大幅に下げて電源及び転
写装置20の小型化を実現することができる。
【0041】尚、(3)式の関係においてLp ≦Lt
は、転写部材幅Lt が転写材上に転写したい画像域幅以
上であれば良く、画像域幅が転写材幅Lp よりも狭い装
置(例えば、転写材の端部に余白部分を形成する装置)
においては、転写部材幅Ltは転写材幅Lp よりも多少
狭くても構わない。
【0042】ところで、転写部材幅Lt を転写材幅Lp
とほぼ一致するように(つまり、Lp /Lt ≒1)転写
部材幅Lt を細かく変える方が好ましいが、装置が複雑
化してしまうという問題が発生する。
【0043】又、本発明者等の実験によれば、体積抵抗
値が105 Ωcm以下の転写部材を用いても該転写部材
への印加バイアスは余り小さくできないだけでなく、感
光体や転写材の抵抗値が低い部分(部分的欠陥箇所)に
局所的に電流が流れ、粒状に転写抜けを生じたり、感光
体にピンホールが生じることがあった。従って、体積抵
抗値が105 Ωcm以下の転写部材を用いる必要はな
く、転写部材の幅Lp としては(3)式を満足すれば良
い。
【0044】尚、本実施例においては、転写チャージャ
ー20a〜20dを金属板21とブラシ状の転写部材2
2とで構成したが、導電ブラシに代えて図3に示す導電
フィルム25又は導電ブレードを用いても良い。
【0045】<第2実施例>次に、本発明の第2実施例
を図4に基づいて説明する。尚、図4は本実施例に係る
転写装置の構成図である。
【0046】前記第1実施例においては、常に総電流I
が一定になるように印加バイアスを制御していたが、転
写材幅Lp が狭く、且つ、その転写材幅Lp が転写部材
幅Lt と略一致する場合には転写電荷量σp が大きくな
る。
【0047】前記第1実施例においては最小転写部材幅
が95mmであるために問題ないが、より幅の狭い転写
材(例えば、名刺等)にも対応し得る装置では、図4に
示すように最小転写部材幅を55mmとなるように転写
部材22を設定する。このような装置において幅55m
mの転写材を通紙すると、転写電荷量σp が過剰とな
る。
【0048】そこで、本実施例では転写材幅検知手段を
設け、押し上げる転写部材22の幅に応じた電流値で定
電流制御するようにしている。即ち、転写材がA4サイ
ズ紙のときは7μAで定電流制御し、95mm以下の幅
の用紙のときは3.5μAで定電流制御を行う。
【0049】このような方式を用いることにより、より
幅の狭い転写材にも対応でき、又、転写電荷量σp を常
に最適値に設定することができ、飛び散りの少ない良好
な文字画像が得られる。
【0050】<第3実施例>次に、本発明の第3実施例
を図5乃至図8に基づいて説明する。尚、図5は本実施
例に係る転写装置を備える画像形成装置要部の断面図、
図6は分割ブラシ電極の正面図、図7及び図8は分割ブ
ラシ電極の動作説明図である。
【0051】前記第1及び第2実施例では、転写材幅に
応じて動く機械的な機構又は転写材幅を検知する検知手
段を必要としたが、本実施例においては、転写材が搬送
されながら転写材幅に応じた幅の転写部材を移動させる
構成を採用したため、複雑な装置を必要としない。
【0052】即ち、図5に示すように、感光体2の近傍
には、転写装置を構成する揺動自在な分割ブラシ電極6
3が感光体2の軸に対して平行に配設されており、該分
割ブラシ電極63には電源65によって転写バイアスが
印加される。
【0053】上記分割ブラシ電極63は、図6に示すよ
うに、回転軸63aと、該回転軸63aに支持された導
電性の支持部材63cと、該支持部材63cに取り付け
られた転写部材であるブラシ63bとで構成されてい
る。支持部材63cは前記実施例と同様にLp ≦Lt
(4/3)Lp (Lp は転写材Pの幅、Lt は支持部材
63cの幅)となるように複数個に分割されており、回
転軸63aの回転に伴ってブラシ63bと共に回転可能
に構成されている。
【0054】このように構成された分割ブラシ電極63
は、転写材Pの先端による押圧によって図5に示すよう
に転写材Pの通紙域に対応する部分のみが転写部位まで
揺動する。
【0055】又、分割ブラシ電極63は、転写材Pが存
在しないときには、図7に示すようにその自由端である
ブラシ63bの先端が搬送路62の転写材Pが排出され
る開口部を塞ぐように配置されている。
【0056】ところで、図5において、転写材Pは、予
め感光体2表面に形成されているトナー像とタイミング
を合わせて搬送路62に沿って感光体2に給送される。
【0057】転写材Pが搬送路62の開口部から排出さ
れると、前述のように転写材Pの先端が分割ブラシ電極
63のブラシ63bの先端部分を押圧し、図5に示すよ
うに、分割ブラシ電極63を回転軸63aを中心として
揺動させ、分割ブラシ電極63はその支持部材63cが
ストッパー69に当接する位置まで揺動して停止する。
この状態で分割ブラシ電極63のブラシ63bは転写材
Pの裏面に接触し、転写材Pを感光体2表面のトナー像
に押し付ける。このようにして転写材Pは感光体2表面
のトナー像に当接しつつ進行する。
【0058】そして、転写材Pがトナー像に当接した時
点で、電源65によって分割ブラシ電極63に転写バイ
アスが印加され、これによってトナー像が感光体2から
転写材Pに転移せしめられる。
【0059】その後、除電針64aを有する除電電極6
4に、電源66によって転写時とは反対極性のバイアス
が印加されることによって、転写材Pは感光体2から分
離し、更に不図示の定着装置に搬送されてトナー像の定
着を受ける。
【0060】尚、本実施例においては、分割ブラシ電極
63のブラシ63bとして、例えば体積抵抗が106
108 Ωcm程度の材料で1本の径が50μmに形成さ
れた繊維を密度300本/cm2 で植設し、転写材Pの
搬送方向から見て長さ20mm、幅230mmのブラシ
に形成したものを用いている。
【0061】而して、トナー像の転写材Pへの転写が終
了し、転写材Pが転写部位を通過した後、図8に示す例
えばソレノイド等の戻し機構67によって、分割ブラシ
電極63の揺動を抑止していたストッパー69を移動さ
せ、分割ブラシ電極63を転写部位から図7に示すよう
な搬送路62の開口部を塞ぐ状態の位置に戻す。尚、ス
トッパー69は分割ブラシ電極63を常態位置に戻した
後、戻し機構67の作用によって分割ブラシ電極63の
揺動を抑止する位置に再び戻り、次の転写材Pを受容し
得る状態になる。
【0062】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、転写手段によって転写材の裏面に電荷を付与す
ることによって、像担持体表面に形成された可転写トナ
ー像を転写材に転写する転写装置において、前記転写手
段を像担持体長手方向に列設された複数の転写部材で構
成するとともに、転写材又は像担持体に接触する転写部
材の長手方向幅Lt が転写材の幅Lp に応じてLp ≦L
t ≦(4/3)Lp となるように転写部材の長手方向幅
t を変える手段を設けたため、従来よりも抵抗が低い
転写部材を用いることができ、電源及び当該転写装置の
小型化を実現することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る転写装置を備える画像形成装置の
断面図である。
【図2】本発明の第1実施例に係る転写装置の構成図で
ある。
【図3】本発明の第1実施例に係る転写装置の変形例を
示す構成図である。
【図4】本発明の第2実施例に係る転写装置の構成図で
ある。
【図5】本発明の第3実施例に係る転写装置を備える画
像形成装置要部の断面図である。
【図6】本発明の第3実施例に係る転写装置(分割ブラ
シ電極)の正面図である。
【図7】本発明の第3実施例に係る転写装置(分割ブラ
シ)動作説明図である。
【図8】本発明の第3実施例に係る転写装置(分割ブラ
シ)動作説明図である。
【図9】像担持体と転写部材及び転写部材との配置関係
を示す図である。
【図10】図9に示す構成の等価回路図である。
【図11】転写効率と転写電荷量σとの関係を示す図で
ある。
【図12】転写電荷量σp と転写材幅/転写部材幅(L
p /Lt )との関係を示す図である。
【符号の説明】
2 感光体(像担持体) 20 転写装置 22 転写部材 24 押し上げ部材(転写部材幅Lt を変える手
段) 25 導電性フィルム(導電性薄板状部材) 63 分割ブラシ電極 63 ブラシ(転写部材) Lp 転写材幅 Lt 転写部材幅 P 転写材

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 転写手段によって転写材の裏面に電荷を
    付与することによって、像担持体表面に形成された可転
    写トナー像を転写材に転写する転写装置において、前記
    転写手段を像担持体長手方向に列設された複数の転写部
    材で構成するとともに、転写材又は像担持体に接触する
    転写部材の長手方向幅Lt が転写材の幅Lp に応じてL
    p ≦Lt ≦(4/3)Lp となるように転写部材の長手
    方向幅Lt を変える手段を設けたことを特徴とする転写
    装置。
  2. 【請求項2】 前記転写部材の体積抵抗が106 Ωcm
    以上であることを特徴とする請求項1記載の転写装置。
  3. 【請求項3】 前記転写部材の体積抵抗が107 Ωcm
    以上であることを特徴とする転写装置。
  4. 【請求項4】 転写工程時に転写部材へ流れる電流が一
    定になるように転写電圧を制御する手段を有することを
    特徴とする請求項1,2又は3記載の転写装置。
  5. 【請求項5】 転写材の幅Lp を検知する手段を有し、
    検知された転写材の幅Lp に応じて転写部材へ流れる電
    流値を変える手段を設けたことを特徴とする請求項3記
    載の転写装置。
  6. 【請求項6】 前記転写部材はブラシ状部材を備えてい
    ることを特徴とする請求項1〜4又は5記載の転写装
    置。
  7. 【請求項7】 前記転写部材は長手方向に列設された複
    数の導電性薄板状部材を備えていることを特徴とする請
    求項1〜5又は6記載の転写装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006259086A (ja) * 2005-03-16 2006-09-28 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP2013020278A (ja) * 2012-10-31 2013-01-31 Canon Inc 画像形成装置

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