JP2841462B2 - タンデム型静電搬送転写装置 - Google Patents

タンデム型静電搬送転写装置

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JP2841462B2
JP2841462B2 JP1104616A JP10461689A JP2841462B2 JP 2841462 B2 JP2841462 B2 JP 2841462B2 JP 1104616 A JP1104616 A JP 1104616A JP 10461689 A JP10461689 A JP 10461689A JP 2841462 B2 JP2841462 B2 JP 2841462B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子写真複写機等の画像形成装置において
使用される静電搬送転写装置に関する。
従来の技術 例えばゼログラフィの原理を応用した電子写真複写機
等の画像形成装置においては、一様帯電された像保持体
(以下感光体で代表する。)を露光して静電潜像を形成
し、この静電潜像を帯電トナーにより現像してトナー像
とし、更にトナー像を転写材(以下用紙で代表する。)
に転写、定着して複写物等を得ている。これら一連の工
程のうち、潜像形成、現像及び転写を色成分毎に同一の
用紙に対して行うことによって、フルカラーの複写が可
能になる。静電搬送転写装置は、上述のように多重転写
を必要とするフルカラー複写機等の装置において、用紙
を感光体に同期させて所定のタイミングで所定の転写位
置に搬送し転写を行うために使用される。
静電搬送転写装置としては、誘導体ベルト、メッシュ
ベルト等からなる吸着ベルトの裏面側にてコロトロン等
により放電を行い、用紙を吸着ベルトの表面側に静電吸
着させて搬送し、転写位置にて上記放電により転写を行
うようにしたものと、半導電性の樹脂膜からなる吸着ベ
ルトの裏面側に形成された複数の電極間に電界を印加
し、用紙を吸着ベルトの表面側に静電吸着させて搬送
し、転写位置にて転写を行うようにしたものとが公知で
ある。
以下、半導電性の樹脂膜からなる吸着ベルトを用いて
構成される静電搬送転写装置において、具体的に課題等
を説明する。
第14図は従来の静電搬送転写装置の一例を示す図であ
る。第15図に示すように片面に複数の電極2が一定間隔
で並設された半導電性の樹脂膜4を図示しない剛体ドラ
ム上に支持して転写ドラム6とし、この転写ドラム6を
転写位置にてこれと同径の感光体8に当接させ、電極2
のうちで転写位置に移動した電極2にトナーの極性と逆
極性の電圧を供給する転写用給電手段10を設け、電極2
のうちで用紙搬送位置に移動した電極2に交互に高電圧
(例えばプラス電位)及び低電圧(例えば接地電位)を
供給する用紙吸着用給電手段12を設けて構成されてい
る。潜像形成及び現像は感光体8が1回転する度に色成
分毎に行われるので、矢印A方向に搬入されて転写ドラ
ム6上に吸着した用紙は、転写位置を通過する度に同一
の原画像について異なる色のトナー像の転写がなされ
る。そして、3乃至4色のトナー像が多重転写された用
紙は、用紙吸着用給電手段12を解除する等によって矢印
B方向に排出される。
この種のドラム型静電搬送転写装置にあっては、潜像
形成、現像及び転写を色成分ごとに多数回行う必要があ
るので、1枚の複写物を得るのに長時間を要し複写速度
が遅いという欠点を有している。
このような欠点を克服するものとして、第16図に示す
ようなタンデム型静電搬送転写装置がある。この従来例
では、樹脂膜4を無端ベルト状に形成して吸着ベルトと
し、これを少なくとも2つのローラ14,16に装架し、色
成分毎に潜像形成及び現像がなされる複数の感光体8を
樹脂膜4にその平坦部にて当接させ、樹脂膜4及び感光
体8の配置構成に対応して転写用給電手段10及び用紙吸
着用給電手段12を設けて構成することによって、転写だ
けを多数回行うようにしている。矢印A方向に搬入され
て樹脂膜4の平坦部に吸着した用紙は、用紙の移動に同
期して動作する各感光体からそれぞれの色のトナー像を
多重転写され、出口側のローラ16の曲率によってB方向
に排出されるようになっている。このように、色成分ご
とに複数の感光体を設けているので、感光体が単一の場
合と比較して複写速度が向上するものである。
発明が解決しようとする課題 しかし、従来のタンデム型静電搬送転写装置にあって
は、用紙を吸着して保持する部分がベルト状に形成され
ているため、ベルトの柔軟な性質上必然的に伸び縮みを
生じ、例えば第16図に示されるローラ14,16の回転速度
が相対的にばらつくと、各感光体からの転写像に位置ず
れが生じ、多重転写像に色ずれが生じるという問題があ
った。
そこで本発明は、多重転写像に色ずれが生じる恐れの
ないタンデム型静電搬送転写装置の提供を第1の目的と
している。
一方、感光体と樹脂膜が当接する転写位置について見
てみると、その当接力が転写品質と密接な関係を有して
いることが知られている。即ち、当接力が高すぎるとホ
ローキャラクタ(像の中抜け現象)が生じやすく、ま
た、当接力が低すぎると転写効率が低下するものであ
る。このため、感光体と樹脂膜の当接力を適切な範囲に
設定しておく必要がある。
そこで本発明は、感光体と樹脂膜の当接力を安定化し
て転写品質の向上に寄与することを第2の目的としてい
る。
課題を解決するための手段 上述した技術的課題は、以下に示す(1),(2)の
手段により解決される。
(1)感光体のトナー像が転写される用紙を少なくとも
転写位置において外表面に静電吸着しながら移動する吸
着ベルトと、この吸着ベルトが装架される少なくとも2
つのローラと、転写位置に移動した上記吸着ベルトに、
トナーの極性と逆極性の電荷を供給して転写を行う転写
手段とを具備して構成されるタンデム型静電搬送転写装
置において、上記ローラのうち用紙搬送経路上流側に位
置する第1ローラ及び用紙搬送経路下流側に位置する第
2ローラを駆動力伝達手段により同期させて回転駆動す
るようにする。
(2)上記(1)の手段において、上記第1ローラの吸
着ベルトが装架される部分の周速を、上記第2ローラの
吸着ベルトが装架される部分の周速よりも小さくする。
作用 (1)の手段によれば、吸着ベルトが装架されるロー
ラのうち用紙搬送経路上流側に位置する第1ローラと同
下流側に位置する第2ローラを駆動力伝達手段により同
期させて回転駆動しているので、第1ローラ及び第2ロ
ーラの回転速度比が変動することが防止される。そし
て、感光体は用紙搬送経路上に配置されている、即ち第
1ローラ及び第2ローラ間に配置されているため、位置
ずれを生じることなしに転写を行うことができ、多重転
写像に色ずれが生じる恐れがなくなる。
(2)の手段によれば、第1ローラの吸着ベルトが装
架される部分の周速を第2ローラの吸着ベルトが装架さ
れる部分の周速よりも小さくしているので、第1及び第
2ローラを駆動力伝達手段により同期回転させると、吸
着ベルトは第1ローラ又は第2ローラ上でスリップして
その動摩擦力によって第1及び第2ローラ間の吸着ベル
トに適度な張力が加えられる。その結果、感光体と吸着
ベルトの当接力を安定化して転写品質を向上させること
ができる。
実 施 例 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は、(1)の手段の実施例を示すタンデム型静
電搬送転写装置の側面図である。20は半導電性の樹脂膜
を無端ベルト上に形成してなる吸着ベルトとしての樹脂
膜ベルトであり、その内側には一定間隔で複数の電極22
が並設されている。樹脂膜ベルト20は、第1ローラ24、
第2ローラ26、従動ローラ28及びテンションローラ30に
装架されている。テンションローラ30とフレーム32間に
はそれ自体が延びる方向に付勢する付勢部材34が設けら
れており、これにより樹脂膜ベルト20の移動方向に対し
て適度な張力を与えることができるようになっている。
第1ローラ24及び第2ローラ26間に装架された樹脂膜
ベルト20の第1ローラ24側の外側にはシアン色トナーに
よって現像が行われるシアン色用感光体36が当接してお
り、この当接位置(転写位置)の感光体回転方向下流側
には、トナー像が転写された用紙を感光体に巻き付かな
いように剥離して樹脂膜ベルト20上に戻す剥離爪38がシ
アン色用感光体36に接離自在に当接している。シアン色
用感光体36の用紙搬送方向下流側には、これと同様にマ
ゼンタ色用感光体40、イエロー色用感光体44、剥離爪4
4,46が設けられている。48は樹脂膜ベルトの電極22に給
電を行うためにこの実施例では樹脂膜ベルト20の内側に
設けられたブラシ給電装置であり、このブラシ給電装置
48は、第1ローラ24近傍に給紙された用紙をシアン色用
感光体36による転写位置に搬送するための搬送部481、
シアン色用感光体36による転写位置からマゼンタ色用感
光体40による転写位置まで用紙を搬送するための搬送部
482、及びマゼンタ色用感光体40による転写位置からイ
エロー色用感光体44による転写位置まで用紙を搬送する
ための搬送部483並びに各転写位置において転写を行う
ための転写部484,485,486から構成されている。
本実施例では第1ローラ24と第2ローラ26を同期回転
させるために、有効径が同一な溝付プーリー50,52をそ
れぞれ第1ローラ24及び第2ローラ26に固定し、モータ
等の駆動源54の溝付プーリー56と溝付プーリー50間にタ
イミングベルト58を装架し、溝付プーリー56,52間にタ
イミングベルト60を装架し、溝付プーリー56を図中時計
回りに回転駆動することによってタイミングベルトを介
して動力伝達を行い、樹脂膜ベルト20を同方向に周回さ
せるようにしている。タイミングベルト58の内側には、
第2図に示すように、一定間隔で複数の突起58aが形成
されており、第1ローラ50の外周には突起58aの間隔と
同一の間隔で溝50aが形成されているので、タイミング
ベルト58と第1ローラ50は噛み合い、スリップなしに第
1ローラ24を回転駆動することができる。溝付プーリー
52,56及びタイミングベルト60の構成もこれと同様であ
るから、各動力伝達部分にはスリップが生じず、従って
第1ローラ24及び第2ローラ26を同一回転速度で同期回
転させることができる。尚、本実施例では第1ローラ24
及び第2ローラ26の外径は一致しているので、これらの
周速も一致している。
ブラシ給電装置48において、搬送部、転写部はそれぞ
れ共通の構成を有しているので、搬送部481及び転写部4
84についてのみその具体的構成例を説明する。
搬送部481は、第3図に示すように、高電圧側に接続
される吸着用ブラシ62と低電圧側に接続される吸着用ブ
ラシ64が樹脂膜ベルト20の内側から電極22に摺動するよ
うに交互に配置して構成されている。ここで、高電圧及
び低電圧というのは、相対的に+(プラス)側の電圧及
び相対的に−(マイナス)側の電圧であることを意味す
る。従って、高電圧及び低電圧の具体的な組合せとして
は、+2000Vと+500V、+1500Vと0V、+1000Vと−500
V、0Vと−1500V、−500Vと−2000V等がある。この実施
例では、吸着用ブラシ62にはスイッチ66を介して吸着用
電源68から正電圧が供給され、吸着用ブラシ64は接地さ
れている。この構成によれば、スイッチ66をオンにする
ことによって、吸着用ブラシ62が接触する電極群と吸着
用ブラシ64が接触する電極群間に電界を生じさせること
ができ、用紙Pを樹脂膜ベルト20上に吸着して搬送する
ことができる。
ブラシ給電装置の転写部484は、第4図に示すよう
に、転写位置に移動した電極22に摺動する転写用ブラシ
70と、転写用ブラシ70の用紙搬送方向直上流側に設けら
れた転写用補助ブラシ76と、同下流側に設けられた剥離
用ブラシ76′から構成されている。転写用ブラシ70はス
イッチ72を介して転写用電源74から正電圧を供給するこ
とができるようになっており、転写用補助ブラシ76及び
剥離用ブラシ76′は接地されている。転写用ブラシ70に
正電圧を供給するようにしているのは、この実施例では
感光体においてイメージ部を露光してマイナス極性のト
ナーにより現像しているからである。また、転写用補助
ブラシ76を設けているのは、転写位置における電界を安
定なものとして良好な転写品質を得るためである。即
ち、一般に転写は、感光体上の荷電トナー粒子が転写電
界を形成する電気力線に沿って移動することによりなさ
れるから、転写用補助ブラシを設けることにより転写電
界を狭い空間に閉じ込めて、トナー粒子が転写位置に移
動するより先に転写されるギャップ・トランスファーを
防止し、転写画像が滲む等の不良を生じにくくしてい
る。
樹脂膜ベルト20は、アクリル、塩ビ、ポリエステル、
ポリプロピレン等の樹脂又は各種ゴムにカーボンブラッ
ク等の帯電防止剤を適当量含有させて、その体積抵抗率
が108〜1012Ω・cmとなるように形成されている。電極2
2は、通常のエッチング・スクリーン印刷等の導電パタ
ーン形成技術により樹脂膜ベルト20上に形成されてお
り、その幅は約0.5mmである。各電極間の間隔について
は、1mm以上であると電極模様(電極のピッチで転写像
に濃度の高い部分、低い部分が生じる現象)が生じやす
くなるので、それ以下で小さいほどよいが、小さすぎる
と短絡等の二次障害が生じるので、約0.5mmが最適であ
る。
以上の構成において、給紙カセット78から給紙ローラ
80によって用紙82が給紙されると、図示しない給紙セン
サによって用紙先端が検知され、この検知によって感光
体36,40,44への画像書き込みのタイミングが決定され
る。同時にブラシ給電装置48の各搬送部及び転写部に所
定の直流電圧が印加される。搬送部481により吸着され
た用紙は、感光体36の直下に搬送されてシアン色トナー
像が転写部484によって転写される。剥離用ブラシ76′
によって剥離された用紙は、搬送部482による吸着力に
よって感光体40の直下に搬送され、マゼンタ色トナー像
が転写部485によって転写される。用紙は剥離用ブラシ
によって感光体40の表面から剥離され、搬送部483によ
る吸着力によって感光体44の直下に搬送される。そして
ここで転写部486によってイエロートナー像が用紙に転
写される。感光体36,40,44への画像書き込みは、用紙の
搬送時間分だけ順次遅れて行われ、3色の各々の色が重
なるように制御される。多重転写が完了した用紙は、更
に図示しない定着装置に送られて、定着が行われる。本
実施例では3色の多重転写を行っているが、これらに黒
色を加えて4色の多重転写を行うようにしてもよい。
本実施例によれば、第1ローラ24及び第2ローラ26を
ほぼ完全に同期回転させることができるので、樹脂膜ベ
ルト20の負荷が減少し、そのスムーズな周回が可能にな
る。また、第1ローラ24及び第2ローラ26を同期回転さ
せることによって、用紙搬送部に位置する樹脂膜20が伸
縮する恐れがない。このため、各感光体からのトナー像
の転写を用紙上の所望の位置に正確に行うことができ、
多重転写の色ずれが防止される。
樹脂膜ベルトの補強が必要な場合は、例えば第5図及
び第6図に示すようにするとよい。ポリエステル等の絶
縁体からなる支持体84上にエッチングによりCu電極86a
を形成し、Cu電極86aの表面に酸化防止及び対摩耗性向
上を目的としてNi電極86bを形成して電極86とし、電極8
6の端部近傍が露出するように支持体84及び電極86を樹
脂膜88で被覆したものである。このような樹脂膜ベルト
を用いて電極86の露出部分にて外側から給電を行うよう
にすれば、上述の実施例と同様の動作をなすことができ
る。そして、樹脂膜の伸縮を防止することができるの
で、更に色ずれを改善することができる。
第7図及び第8図は(2)の手段の実施例を説明する
ための図である。第7図に示される実施例では、第1ロ
ーラ24及び第2ローラ26の樹脂膜が装架される部分の直
径を共にD1とし、第1ローラ24側の溝付プーリー50の有
効直径及び駆動源側の溝付プーリー56の有効直径を共に
d1とし、第2ローラ26側の溝付プーリー52′の有効直径
をd1よりも小さなd2としている。こうすることによっ
て、第1ローラ24の回転速度は、第2ローラ26の回転速
度のd2/d1(<1)として、第1ローラ24の周速を第2
ローラ26の周速よりも小さくすることができる。
第8図に示される実施例では、溝付プーリー50,52,56
の有効直径を共にd1とし、第1ローラ24′の外径を第2
ローラ26の外径D1よりも小さなD2としている。この構成
によれば、第1ローラ24′及び第2ローラ26′の回転速
度は一致するから、第1ローラ24′の周速は外径が小さ
い分だけ第2ローラ26の周速よりも小さくなる。
このように第1ローラの周速を第2ローラの周速より
も小さくすることによって、第1ローラ及び第2ローラ
間に一定の張力を加えることができるので、転写位置に
おける樹脂膜と感光体の当接力を容易に一定範囲内に設
定することができ、ホローキャラクタ又は転写不良の発
生を防止することが可能になる。
これまでの実施例では、駆動力伝達手段としてタイミ
ングベルトを用いたが、第1、第2ローラを周期回転さ
せるために、駆動力伝達手段として、チェーン、ギア等
を用いてもよい。
以上の実施例においては、給電用のブラシ、例えば吸
着用ブラシ62,64を1列にあるいは交互に2列に配置し
ているが、第9図に示すように、樹脂膜20の電極22形成
面において全面にわたり配置するようにしてもよい。こ
うすることにより、同一期間装置を使用したときの電極
のブラシとの摺動頻度が減少し、寿命が向上する。
給電用のブラシは固定支持してもよいが、第10図に示
すように、例えば吸着用ブラシ62を弾性体からなるバネ
材92に支持し、このバネ材92をフレーム90に固定するよ
うにして、適当な圧力をもって吸着用ブラシ62を電極形
成面ELに押し当てるようにしてもよい。この構成によれ
ば、ブラシが摩耗したとしても常にほぼ一定の当接力を
得ることができる。
樹脂膜ベルトの電極への給電は導電性ブラシによるば
かりでなく、第11図に示すように、導電性ロールによっ
てもよい。第3図における吸着用ブラシ62に代えて、わ
ずかに位置ずれさせた導電性ロール94,96を電極形成面E
Lに当接させ、吸着用ブラシ64に代えて同じくわずかに
位置ずれさせた導電性ロール98,100を電極形成面ELに当
接させたものである。この構成によれば、導電性ロール
は電極の移動に伴って回転するから摺動部分がなくな
り、給電部の寿命が向上する。ここで、導電性ロールの
位置ずれさせて使用しているのは、所望の範囲の電極群
に電圧を供給するためである。
同一電位部分について単一の導電性ロールで済ませる
場合には、例えば第12図に示すように、導電性ロール10
2を樹脂膜ベルトの電極22形成方向に対してわずかに傾
斜させて全面にて当接させるとよい。これにより、導電
性ロール102と複数の電極22とを容易に接触させること
ができる。
導電性ブラシ及び導電性ロールの他に給電部の構成要
素として例えば第13図に示される構成のものを使用する
ことができる。導電性のハウジング104内に永久磁石106
を配置し、その磁力によって強磁性金属流体108を支持
し、電極形成面ELに当接させたものである。強磁性金属
流体108は、例えば水銀中に鉄の微粒子を分散させたも
のを使用することができる。この構成によれば、電極が
摩耗する恐れがなく、また、大容量の電流を流すことが
できる。
実施例の説明では、吸着ベルトが樹脂膜ベルトである
としたが、本発明はこの構成に限定されず、吸着ベルト
が誘電体ベルト、メッシュベルトである場合にも有効で
ある。
発明の効果 以上詳述したように、本発明のタンデム型静電搬送転
写装置では、第1ローラ及び第2ローラをタイミングベ
ルトにより同期させて回転駆動しているので、多重転写
像に色ずれが生じる恐れがなくなるという効果を奏す
る。
また、第1ローラの周速を第2ローラの周速よりも小
さく設定することにより、感光体と樹脂膜の当接力を安
定化して転写品質を向上させることができるという効果
を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示すタンデム型静電搬送転写
装置の側面図、 第2図は第1ローラ近傍の拡大図、 第3図はブラシ給電装置の搬送部の具体的構成例説明
図、 第4図はブラシ給電装置の転写部の具体的構成例説明
図、 第5図は樹脂膜ベルトの変形例を示す平面図、 第6図は第5図におけるVI−VI線に沿った断面図、 第7図及び第8図は(2)の手段の実施例を説明するた
めの図、 第9図乃至第13図は実施例の変形例を説明するための
図、 第14図乃至第16図は従来技術を説明するための図であ
る。 20,88……樹脂膜、 22,86……電極、 24……第1ローラ、26……第2ローラ、 36,40,44……感光体、 48……ブラシ給電装置、 58,60……タイミングベルト。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】感光体のトナー像が転写される用紙を少な
    くとも転写位置において外表面に静電吸着しながら移動
    する吸着ベルトと、この吸着ベルトが装架される少なく
    とも2つのローラと、転写位置に移動した上記吸着ベル
    トに、トナーの極性と逆極性の電荷を供給して転写を行
    う転写手段とを具備して構成されるタンデム型静電搬送
    転写装置において、 上記ローラのうち用紙搬送経路上流側に位置する第1ロ
    ーラ及び用紙搬送経路下流側に位置する第2ローラを駆
    動力伝達手段により同期させて回転駆動するようにし、 上記第1ローラの上記吸着ベルトが装架される部分の周
    速を、上記第2のローラの上記吸着ベルトが装架される
    部分の周速よりも小さくしたことを特徴とするタンデム
    型静電搬送転写装置。
  2. 【請求項2】感光体のトナー像が転写される用紙を少な
    くとも転写位置において外表面に静電吸着しながら移動
    する吸着ベルトと、この吸着ベルトが装架される少なく
    とも2つのローラと、転写位置に移動した上記吸着ベル
    トに、トナーの極性と逆極性の電荷を供給して転写を行
    う転写手段とを具備して構成されるタンデム型静電搬送
    転写装置において、 上記ローラのうち用紙搬送経路上流側に位置する第1ロ
    ーラ及び用紙搬送経路下流側に位置する第2ローラを駆
    動力伝達手段により同期させて回転駆動するようにし、 上記第1及び第2ローラの上記吸着ベルトが装架される
    部分の径を一致させ、 上記第1ローラの上記駆動力伝達手段が装架される部分
    の径を、上記第2ローラの上記駆動力伝達手段が装架さ
    れる部分の径よりも大きくしたことを特徴とするタンデ
    ム型静電搬送転写装置。
  3. 【請求項3】感光体のトナー像が転写される用紙を少な
    くとも転写位置において外表面に静電吸着しながら移動
    する吸着ベルトと、この吸着ベルトが装架される少なく
    とも2つのローラと、転写位置に移動した上記吸着ベル
    トに、トナーの極性と逆極性の電荷を供給して転写を行
    う転写手段とを具備して構成されるタンデム型静電搬送
    転写装置において、 上記ローラのうち用紙搬送経路上流側に位置する第1ロ
    ーラ及び用紙搬送経路下流側に位置する第2ローラを駆
    動力伝達手段により同期させて回転駆動するようにし、 上記第1及び第2ローラの上記駆動力伝達手段が装架さ
    れる部分の径を一致させ、 上記第1ローラの上記吸着ベルトが装架される部分の径
    を、上記第2ローラの上記吸着ベルトが装架される部分
    の径よりも小さくしたことを特徴とするタンデム型静電
    搬送転写装置。
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