JPH034272A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH034272A
JPH034272A JP13878089A JP13878089A JPH034272A JP H034272 A JPH034272 A JP H034272A JP 13878089 A JP13878089 A JP 13878089A JP 13878089 A JP13878089 A JP 13878089A JP H034272 A JPH034272 A JP H034272A
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雅博 井上
Koji Amamiya
幸司 雨宮
Akio Ono
大野 晃生
Takeo Tsunemi
健夫 常見
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 −1 本発明は、一般には画像形成装置に関するものであり、
特に、電子写真方式或いは静電記録方式などにより形成
された像担持体上のトナー像を。
転写担持部材上に担持された転写材に転写電界を付与し
て転写することにより画像を得る画像形成6Ii置に関
するものである。斯る画像形成装置としては、白黒、モ
ノカラー或いはフルカラーの電子写真複写機、プリンタ
ー、その他種々の記録機器などがある。
t」LD」L術 従来1例えば多色(フルカラー)画像形成装置は種々提
案されているが、第6図に代表的な、所謂回転式現像装
置と称される現像装置を具備した多色電子写真複写装置
が図示される。
第6図を参照し簡単に説明すると、多色電子写真複写装
置は、回転自在に軸支され矢印方向に回転する像担持体
、即ち、感光ドラム3が配置され、その外周部に画像形
成手段が配置される0画像形成手段は任意の手段とし得
るが、本例では、感光ドラム3を均一に帯電する一吹寄
電!14と。
色分解された光像又はこれに相当する光像を照射し、感
光ドラム3上に静電潜像を形成する1例えばレーザービ
ーム露光装置などから成る露光手段8と、感光ドラム3
上の静電潜像を可視画像とする回転式現像装置lとを具
備する。
回転式現像装allは、イエロー色現像剤、マゼンタ色
現像剤、シアン色現像剤、ブラック色現像剤の4色の現
像剤を各別に収納する4個の現像器4Y、4M、4C,
48にと、これら4個の現像器4Y、4M、4C,48
Kを保持し且つ回転自在に軸支された略円柱形状の筐体
とから成っている。前記回転式現像装fitは、筐体の
回転によって所望の現像器を感光ドラム3の外周面と対
向する位置に搬送し、感光ドラム上の静電潜像の現像を
行ない4色分のフルカラー現像が可能に構成されている
感光ドラム3上の可視画像、即ち、トナー像は、転写装
M9に担持されて搬送される転写材Pに転写される0本
例において転写#j19は回転自在に軸支された転写ド
ラムとされ、該転写ドラム9は、第8図をも参照すると
理解されるように。
両端に配置されたシリンダ9a、9bと、該両シリンダ
9a、9bを連結する連結部9Cとを有し、シリンダ9
a、9bの外周面開口域には、転写材担持部材93が重
設される。該転写材担持部材93は通常は1例えば、ポ
リエチレンテレフタレートやポリフッ化ビニリデン樹脂
フィルムなどのフィルム状の誘電体シートが使用される
。又。
前記連結部9Cには、給紙装置から送給された転写材P
を把持する転写材グリッパ7を有する。更に転写ドラム
5の内側及び外側には転写用放電器10、及び除電手段
を構成する内側除電用放電器13及び外側線重用放電器
11,14が配置される。
上述したごとき構成の多色電子写真複写装置によるフル
カラー画像の形成工程を簡単に説明すると、以下のよう
である。
感光ドラム3に一吹寄電!!4により均一な帯電を行な
い露光手段8にて画像情報に応じた光像Eを照射し、感
光ドラム3上に静電潜像が形成される。該静電潜像は1
回転式現像装置1により感光ドラム3上に樹脂を基材と
した平均粒径12pmのトナーによりトナー像として可
視化される。
一方、転写材Pはレジストローラ6により画像と同期し
て転写ドラム9へと送られ、グリッパ7等によりその先
端部を把持され、そして、該転写ドラム9にて図中矢印
方向に搬送される。
次いで、感光ドラム3と当接する領域において転写ドラ
ム9の転写材担持部材、即ち、誘電体シート93の背面
から転写用放電!lOによってトナーと逆極性のコロナ
放電を受けることにより感光ドラム3上のトナー像が転
写材P上に転写される。
転写材Pは必要回数の転写工程が行なわれた後除電用放
電器11.13.14により除電を受けつつ分離爪15
の作用により転写ドラム9から剥離され搬送ベル)16
により定着s17に搬送される。定着器17にて熱によ
る定着を受けた後機外に排出される。
他方、!!光ドラム3は5表面の残留トナーをクリーニ
ング装置12で清掃された後再度画像形成プロセスに供
せられる。
又、転写ドラム9の誘電体シート表面、も同様にファー
ブラシなどより成るクリーニング装N5及びクリーニン
グ補助手段8の作用により清掃された後再度1画像形成
プロセスに供せられる。
又、近年、画像の高画質化要求に応えて潜像を高精細に
し、その潜像再現性を向上させるべく。
現像剤としては小粒径の、mも、粒径10μm以下、平
均粒径84m程度のトナー粒子を使用するようになって
きている。一般にトナー粒子の粒径を小さくしていくと
、比表面積が増加するため単位質量当たりの帯電電荷量
、ファンデルワールス力などが大きくなる。従って、感
光ドラムとトナー粒子との付着が強くなり、良好な転写
性を保つためには転写電界を強くしたり、転写材と感光
ドラムの密着度を高める必要も生じてきている。しかし
ながら、転写領域における感光ドラムと転写材との間に
生ずる微少な間隙のために部分的な転写不良が生じてい
た。
そこで、転写効率を上げ鮮明な転写像を得るために、第
7V4に示すように、転写用放電!10の、転写ドラム
9の回転方向から見て上流側に転写ドラム9の導入側か
ら下流方向に向けて伸び、そして誘電体シート93を押
圧する押圧部材、即ち5弾性シー)18を設け、転写性
を向上させる提案がなされている。
しかしながら1弾性シー)18を設けるだけでは弾性シ
ートが帯電ムラを起こし、この帯電ムラが転写時のコロ
ナ放電に影響を与え転写電界にムラを発生させた。これ
は5画像上にその移動方向と平行な向きの転写ムラを発
生し、画像性を低下させることとなった。
特に、多色画像形成装置におけるように、複数のトナー
像を重ね転写する転写装置において、更には、現像剤と
して粒径が10gm以下であるようなトナー粒子を使用
した場合においては、良好な転写を行なうために単色画
像の転写時やトナー粒子の粒径の大きい(略平均粒径1
2ILm)場合の転写時に比べて前述のように転写電界
として大きな転写電界が必要とされる。
従って、大きな転写電界により前記弾性シートが強く帯
電される。そのため帯電ムラも大きくなり転写ムラが多
数発生して画像性が著しく低下していた。
従って1本発明の目的は、誘電体押圧部材の過重な帯電
や、帯電ムラ、或いは一時的に過大な放電が発生するの
を抑制し、転写ムラ、転写ヌケなどのない良好な画像を
得ることのできる画像形成装置を提供することである。
上記目的は本発明に係る画像形成tieにて達成される
。要約すれば、トナー像が形成される像担持体と、転写
材を担持し搬送する転写材担持部材を備え、前記像担持
体上のトナー像を、前記転写材担持部材の前記像担持体
とは反対側に配設した放電手段による電界により該転写
材担持部材に担持した転写材に対して転写する転写装置
とを有する画像形成装置において、前記転写装置は、前
記放電手段の放電幅内にて前記転写材担持部材の移動方
向導入側から下流方向に向けて伸びそして該転写材担持
部材を押圧する押圧部材を有し、又、該押圧部材の上に
は1体積抵抗率が101Ω・cm〜101oΩecm、
好ましくは101Ω・cm〜109Ω・cmの半導電部
を転写部の全域にわたって形成したことを特徴とする画
像形成装置である。
!JL例 次に、本発明に係る画像形成装置の一実施例を図面に即
して更に詳しく説明する。
本発明は、第6図に関連して先に説明した回転現像装置
を有した多色電子写真複写装置にて好適に実施し得る。
従って、本実施例にて、画像形成装置は第6図の多色電
子写真複写装置に具現化され、又、第8図に図示する転
写部M9を具備するものとし、その構成及び作用は上述
の通りであり、従って多色電子写真複写装置及び転写部
!19の全体構成及びその動作説明は省略する。
第1図は本発明の特m部分を最もよく表わす図面であり
、第8図に示す転写装置、即ち、転写ドラム9の一部を
示す、転写ドラム9は4上述したように、金属などの導
電部材よりなる2つのシリンダ9a、9bの間に誘電率
3.0〜13.0゜体積抵抗率109〜10140@c
m、厚み70〜200 #Lmの条件のうち少なくとも
2つの条件を満足する転写材担持部材、即ち、誘電体シ
ート93、例えばポリフッ化ビニリデン樹脂(PVdF
)フィルムを張架して構成される。
誘電体シート93の先後端部は転写ドラム9を構成する
2つのシリンダ9a、9bを連結する連結部9C上に固
定される。
本実施例においては転写ドラム9の直径を160mm、
移動速度を180mm/secと設定した。同時に感光
ドラム3などの移動スピードであるプロセススピードも
160mm/secとした。又、転写用コロナ放電器l
Oは開口幅が19mmに、放電ワイヤー101と像担持
体である感光ドラム3の外周面との間の距離は10 、
5mmに、放電ワイヤー101と転写用コロナ放電器I
Oのシールド板底面との間の距離は16mmに、それぞ
れ設定した。
更に、転写用コロナ放電器lOの転写ドラム9の回転方
向(第1図矢印方向)下流側シールド板に絶縁性部材1
021例えばポリカーボネイト樹脂板などを設けて、転
写コロナのうち感光ドラム3方向に向かう転写コロナ量
を多くした構成としても良い。
一方、転写用コロナ放電器10の放電幅内に。
転写材担持部材であるポリフッ化ビニリデン樹脂(PV
 d F)などよりなる誘電体シート93の導入側から
、その移動方向下流側に向けて伸びる、弾性を有した押
圧部材18を設けた。この押圧部材18は1例えば、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエチ
レンテレフタレートなどの、好ましくは体積抵抗率が1
0140・cm以上であるような合成樹脂フィルムで構
成し、転写部の全域にわたって配設される1本実施例に
おいては、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムを
用いた。尚、押圧部材18としては体積抵抗率が101
110・cm以上であるような合成樹脂フィルムを使用
することも可能である。
又、該押圧部材18は、それ自身の持つ弾性力により誘
電体シート93を押圧し、その誘電体シート側の先端部
は転写材Pが感光ドラム3に接触し終えた位置、もしく
は接触を開始する位置、又は極力近接した位置に対応す
る位置とするのが好適である。
押圧部材18は、上述のように、誘電体シートへ適当な
押圧力を与え、転写電界に大きく影響を及ぼさない等の
理由により、その厚みは、10=m〜2mmとするのが
好ましく、75〜200鉢mとすると非常に良好な結果
が得られた。
ところで、転写ドラム9の誘電体シート93を単に押圧
するだけならば、押圧部材18は誘電体シート93の導
入側とは反対側から移動方向上流側に向けて設けてもよ
いが、このような構成では感光ドラムと転写材が接触す
る前に転写が開始されることとなり、これにより生ずる
画像飛び紗りを抑制する効果が得られないため、押圧部
材は。
本実施例で示すように、誘電体シート93の導入側から
、その移動方向下流側に向けて設けることが好ましい。
本発明に従えば、第1図に図示されるように。
押圧部材18の上に半導電部19が形成される。
該半導電部19は図示されるように、押圧部材18の感
光ドラム3側に配置してもよいが、逆に一点鎖線にて示
すように転写コロナ放電器lO側に配置することも可能
である。
半導電s19は1体積抵抗率がlo&Ω・cm# l 
Q 10Ωmcm、好ましくは101Ω*cm〜10′
lΩ・cmを満足するものであれば任意の材料で形成す
ることができ1例えば低抵抗物質を高抵抗物質上に分散
させて半導電部を形成したものであってもよく、又全体
がこのような体積抵抗率を満足する均一な物質で形成さ
れるのであればより好ましいであろう。
又、この半導電部19は1例えば押圧部材18上に塗工
したり6シート状になった部材を押圧部材18上に設け
たりすることにより形成される。
シート状物質の場合には1例えば酸化鉄粉末などを含む
ビデオテープなどが好ましく用いられる。
第2図をも参照すると理解されるように、半導電部19
は実際に転写のための放電が行なわれる領域内に形成す
ることが好ましく1本発明者らは1本実施例において半
導電!19を押圧部材18の先端部、即ち、転写ドラム
9の誘電体シート93に接触する部分から略1mm離れ
た位置から幅7mmに渡って設けた。このとき半導電部
19の厚さは略30棒mであった。
半導電部19を押圧部材18の雌先端部付近に設けた場
合には、誘電体シート93や、更には転写ドラム9の連
結fi9cの部分で激しく擦られるので傷ついたり摩耗
したりして好ましくない、逆に、半導電部19を押圧部
材18の先端部より。
例えば5 m m以上離れた位置から形成すると1本発
明によってもたらされる効果が減少することとなり、こ
れも又好ましくない。
@2図において、点線部以下の部分は押圧部材18をそ
の支持部材に固定するための部分であり、押圧部材18
は点線部より上の部分でその弾性力を発揮する。
本発明者らは、本実施例の画像形成装置にてマイナス極
性に帯電された感光ドラム3に潜像を形成し、平均粒径
が略12Bmのトナーを用いて反転現像にてトナー画像
を得た。このとき、トナーは、樹脂を色材その他機量の
帯電制御性や潤滑性を向上させるための添加剤などによ
り構成され、現像器中でキャヤリ7粒子と摩擦帯電され
てマイナス極性に帯電するものであった。
該トナー像は、その後、上記構成の転写装置により転写
材に転写した6次いで、転写材は、転写ドラム9より分
離し、定着器にて定着した。
このようにして得られた画像は、転写ムラなどのない良
好な画像であった。なお、この画像形成過程におけるプ
ロセススピードは160mm/secであった。
以1の如くに本発明により転写ムラのない良好な画像を
得ることができるのは1次の理由によるものと思われる
つまり、転写工程中の誘電体シート押圧部近傍の表面電
位を、従来の押圧部材(第7図に示す構成の押圧部材1
8)の場合と本発明に従って構成された半導電部19を
有する押圧部材18との両方について測定し、比較して
みたところ第3図に示すような結果が得られた。
本発明に従った半導電部19を有する押圧部材18は、
従来用いた押圧部材と比較してその表面電位の大きさ、
振れ幅ともに小さくなっていることがわかる。
更に検討を重ねたところ、転写ムラが発生するのは誘電
体シート押圧部の表面電位が部分的に大きく異なる部分
であることを見いだした。第3図の表面電位のグラフに
、従来例に示した押圧部材のみによる場合の画像上に転
写ムラが発生していない領域を対応させると、良好な転
写が可能な領域は2本の実線で示した内側の領域である
ことがわかった。又、転写ムラの発生に対しては、押圧
部の表面電位の絶対値よりも、その振れ幅の影響が大き
いことも同時に見い出した。
従来例における良好な転写が可能であった表面電位の振
れ幅を1本発明における半導電部19を有する押圧部材
18を用いた場合の表面電位部にあてはめてみたところ
(第3図中、2本の点線の内側)、良好な転写が行なわ
れ良好な画像が得られていることが確認できる。又1表
面型位の絶対値が小さくなると転写ムラの発生しない領
域が広がることもわかった。
このように、押圧部材の表面電位の大きさ、振れ幅をと
もに小さくで之たのは、以下に述べる理由によるものと
考えられる。
本発明に係る半導電部19を有する押圧部材18は、半
導電部19の体積抵抗率が略106Ω・cmであるので
、転写用コロナ放電器lOの作動によりコロナ帯電され
電荷が蓄積される押圧部材18上からの電荷の放電が、
ポリエステル樹脂などに比べて容易に行なわれ、その結
果押圧部材18の表面電位が低く保たれるからであると
解される。又、半導電7’1B19は、その表面内で電
荷の移動が比較釣行なわれ易いので1表面型位のムラを
小さくできる。
更に、ポリエステル樹脂フィルムからなる押圧部材18
は誘電体シート93との摩擦帯電、或いは転写ドラム9
の両側シリンダ9a、9bを連結する連結部9cでの強
摩擦帯電のために部分的に異常に大きな電荷が蓄積され
たりすることがあるが、この場合にも半導電部19のm
きによりその表面電位は小さく、振れ幅の小さいものと
することができるようになった。
このような結果1本発明によれば、多色画像形成の場合
のようにトナー画像を重ね転写するために大きな転写電
圧を発生させたとしても、常に安定した転写電界が得ら
れるので転写ムラのない良好な画像を得ることができる
ところで、押圧部材の表面電位をより小さく安定に保つ
ためには本実施例で示した半導電fi19よりも体積抵
抗率が小さいものを用いる方が有利であるが1体積抵抗
率が1060φcm以下のものを用いると、蓄積された
電々が大量にしかも一時に放電されるため、微小部分の
転写電界が強くなり過ぎことによって生ずる転写ヌケ、
即ち、第5図に示すような米粒状或いは「へJの字形を
した転写ヌケを画像上に発生することがある。
特に、転写ドラム9の両側を導電体よりなるシリンダ9
a、9bにて形成したときには、半導電部19の両端部
よりシリンダ9a、9bに対して放電が集中的に行なわ
れるため9両画像端部、特に先端付近に転写ヌケが強く
現われ1画像品位を著しく損なう。
従って1体積抵抗率が106Ω・cm−10”Ω・cm
、好ましくは略101ΩIIcmの半導電部19を押圧
部材18上に設けることにより転写ムラがなく、シかも
部分的な放電による転写ヌケのない良好な画像が得られ
るようになった。
本発明者らは、更に研究の結果、高画質化をはかるため
感光ドラム3上に形成される顕画材であるトナーの粒径
をiopm以下、平均8μmにしたときに、本発明の転
写装置がより大きな効果をもたらすことを発見した。こ
の点について第4図を用いて詳しく説明する。
第4図を参照すれば理解されるように、小粒径のトナー
を用いて画像を形成した場合には、前述したように、転
写に要する転写電界は大きなものが必要とされるため、
従来の押圧部材による場合にはその表面電位の大きさ 
mれ暢ともに、13図のようにトナー粒径が大きいもの
を使用したときより、大きくなっている。
又、前述したように小粒径のトナーは感光ドラムとの付
着力が増しているので全般的に転写性が低下している。
このため、転写ムラが発生しない領域も第4図にて2木
の実線の内側に示される範囲となり、第3図に示した転
写ムラが発生しない領域よりも狭くなり、得られる画像
も転写ムラの多い著しく画像性の低下したものとなった
一方1本発明による押圧部材lB上に半導電部19を形
成したものを用いた場合には、トナー粒径が大きいもの
を使用したときと同様5M電体シート押圧部近傍の表面
電位の大きさ、振れ幅ともに小さくすることができる。
従って1幅の狭くなった転写ムラが発生しない領域を当
てはめてみても、第4図の2本の点線の内側の領域に示
されるように十分に余裕をもうて良好な転写が行なわれ
ていることが確認できる。
従って1本発明に従って構成される転写装置を用いれば
、高画質化奄図るために小粒径トナーを用いた場合にも
転写ムラのない良好な画像形成が可能となった。
本発明者らは、更に研究実験を続けた結果、第9図に図
示されるように、半導電部19の上に保1部材181を
設けることにより、半導電419の摩耗を防ぎ、耐久性
を大幅に向上させ得ることを発見した。
保護部材181としては1例えば厚さ75#Lm程度の
ポリエチレンテレフタレート樹脂を用いるのが良く、半
導電部19を覆うように設けるのが好ましい。
又、保護部材tatを設けても、前記実施例に示したの
と同様の効果を達成することができ、更に保21部材1
81を設けることにより半導電部19を押圧部材18の
最先端部にまで形成しても摩耗などの心配がなくなり、
より一層良好な結果を得ることができた。
更に又、半導電部19を導電的に本体装置と接続し接地
しても同様の効果を得ることができた。
又5本発明は、第10図に図示するように4つの画像形
成ユニツ)I〜■を有した多色電子写真複写装置にも具
現化し得る。
本実施例で、各画像形成ユニツ)I〜■は感光ドラム3
a〜3dを有し、その回りに1次帯Ml!14a〜4d
、jl光手段aa〜8d、現像器1a〜ld、転写帯電
器10a−10d、除電放電器11a〜lld及び13
a N15d、クリーナ12a −12dが配置され、
更に各画像形成ユニy)を貢通ずる態様にて感光ドラム
の下方に無端ベルト状の搬送手段20が配置される。
一方、転写用放電器10a−10dのそれぞれの放電幅
内にて無端ベルト状搬送手段20をそれぞれの感光ドラ
ム側へと押圧する押圧部材18a〜18dが設けられ、
又、該押圧部材上には半導電部19a〜19dが形成さ
れている。
転写材Pは給紙ローラにより給紙された後、無端ベルト
状搬送手段20により各画像形成ユニー2トの転写用放
電器10a−10cfが配置された転写部を通して搬送
される。
本発明によれば1本実施例においても無端ベルト状の搬
送手段2Gを押圧する押圧部材に半導電部を設ける構成
とされるために前記実施例と同様に良好な画像M成を行
なうことが可能となった。
兄」LΩ」L里 以上説明したように、本発明に係る画像形成ユニは、転
写ドラムの誘電体シートの如き転写材担持部材を押圧す
る部材に、その体積抵抗率が106011cm〜1O1
(1Ω−cm、好ましくはIQ’Ωacm−106Ω・
cmである半導電部を形成したことにより、M電体押圧
部材の過重な帯電や、帯電ムラ、或いは一時的に過大な
放電が発生することを#II制し、転写ムラ、転写ヌケ
などのない良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
81図は1本発明に従って構成される転写装置の一実施
例の要部断面図である。 !s2図は、f$1図の押圧部材及び半導電部の拡大正
面図である。 第3図は1本発明に従って構成される半導電部付き押圧
部材と従来の転写誘電体シート押圧部材の転写工程にお
ける表面電位の比較図である。 第4図は、小粒径トナーを用いた場合の本発明に従って
構成される半導電部付き押圧部材と従来の転写誘電体シ
ート押圧部材の転写工程における表面電位の比較図であ
る。 第5図は1画像上に発生した転写ヌケの様子を示す図で
ある。 第6図は1本発明を具現化し得る画像形成装置の一実施
例の構成断面図である。 第7図は、従来の転写装置の要部断面図である。 第8図は、転写装置の斜視図である。 第9図は1本発明に従って構成される転写装置の他の実
施例の要部断面図である。 第10図は1本発明を具現化し得る画像形成装置の他の
実施例の構成断面図である。 19:半導電部 93:転写材担持部材(誘電体シート)9:転写部W(
転写ドラム) 9a、9b=シリンダ 9c:l結部 lO:転写用コロナ放電器 18:押圧部材 第 1 図 第2図 押圧部の表面電位 第5図 進行方行 舎 第7図 第6図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)トナー像が形成される像担持体と、転写材を担持し
    搬送する転写材担持部材を備え、前記像担持体上のトナ
    ー像を、前記転写材担持部材の前記像担持体とは反対側
    に配設した放電手段による電界により該転写材担持部材
    に担持した転写材に対して転写する転写装置とを有する
    画像形成装置において、前記転写装置は、前記放電手段
    の放電幅内にて前記転写材担持部材の移動方向導入側か
    ら下流方向に向けて伸びそして該転写材担持部材を押圧
    する押圧部材を有し、又、該押圧部材の上には、体積抵
    抗率が10^6Ω・cm〜10^1^0Ω・cmの半導
    電部を転写部の全域にわたって形成したことを特徴とす
    る画像形成装置。 2)転写材担持部材は誘電体シートである請求項1記載
    の画像形成装置。 3)転写装置は、両端部にシリンダを備え、その外周部
    に誘電体シートから成る転写材担持部材を張架して構成
    された転写ドラムであり、放電手段はコロナ放電器であ
    る請求項1又は2記載の画像形成装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5249021A (en) * 1991-02-28 1993-09-28 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus having recording material carrying means

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