JPH10142971A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 像担持体１に接触する転写回転体５を使用し
た転写方式の画像形成装置において、簡易な構成で文字
画像の中抜けを防止すると同時に、転写回転体のクリー
ニング性を維持しつつ画像パターンによらず印字精度を
良好に保つと同時に、量産性、耐久性に優れた画像形成
装置を提供すること。 【解決手段】 像担持体１上にトナー像ｔを形成し、該
トナー像ｔを被記録材Ｐ上に転写する転写手段５を有す
る画像形成装置に於いて、転写手段５がソリッド状の弾
性体５ｂからなる回転体であって像担持体１の表面に加
圧接触しており、該転写回転体５の表面移動速度は像担
持体１の表面移動速度よりも速い速度で駆動され、該転
写回転体５の表面摩擦力は像担持体１の表面摩擦力に対
し３〜２０倍であること、転写回転体５は像担持体１に
対し２００ｇ／ｃｍ² 以上、８００ｇ／ｃｍ² 以下の圧
接力で当接していること等。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は転写方式の画像形成
装置に関する。

【０００２】より詳しくは、回転ドラム型を一般的とす
る電子写真感光体や静電記録誘電体等の像担持体（静電
潜像担持体）に電子写真プロセスや静電記録プロセス等
の適宜の画像形成プロセスにより目的の画像情報に対応
したトナー像（可転写画像）を形成担持させ、そのトナ
ー像を転写手段により像担持体側から紙等の被記録材側
に転写させ、トナー像を転写させた被記録材を定着手段
に導入してトナー像を永久固着像として定着させて画像
形成物（コピー、プリント）として出力させ、像担持体
は繰り返して画像形成に使用する構成の画像形成装置に
関する。

【０００３】

【従来の技術】転写方式の画像形成装置において、像担
持体に形成担持させたトナー像を被記録材に静電的に転
写する転写手段としては、コロナ転写装置、ローラ転写
装置、ベルト転写装置等が広く用いられている。

【０００４】ａ）コロナ転写装置 これは、像担持体にコロナ放電器を非接触に対向させて
配設し、その像担持体とコロナ放電器の間に被記録材を
導入し、該被記録材の裏面にコロナ放電器からトナーと
逆極性のコロナ放電を与えることにより、像担持体側の
トナー像を被記録材の表面側に静電的に吸着転写させる
ものである。

【０００５】ｂ）ローラ転写装置 これは、像担持体に導電性の弾性ローラ（転写ローラ）
を加圧接触させて配設して転写ニップ部（接触ニップ
部）を形成させ、その転写ニップ部に被記録材を導入し
て像担持体と転写ローラとで挟持搬送させ、転写ニップ
部を被記録材が挟持搬送される間転写ローラにトナーと
逆極性の電圧を印加することで、像担持体側のトナー像
を被記録材の表面側に静電的に吸着転写させるものであ
る。

【０００６】ｃ）ベルト転写装置 これは、ベルト状の回転体に被記録材を静電的に吸着保
持させて像担持体のトナー像転写部に搬送するととも
に、ベルト状回転体からの静電気力により像担持体側の
トナー像を被記録材の表面側に静電的に吸着転写させる
ものである。

【０００７】中でもローラ転写装置はオゾンの発生が少
ないこと、転写ローラが被記録材搬送用ローラを兼ねる
ことから画像形成装置の低コスト化に適しており、近年
広く採用されている。

【０００８】また被記録材に転写したトナー像を永久固
着画像として定着させる定着手段としては加熱定着方式
が一般的であり、熱効率、安全性が良好な接触加熱型の
熱ローラ定着方式の装置や、省エネルギータイプのフィ
ルム加熱方式の装置が多く採用されている。

【０００９】ｄ）熱ローラ定着方式 熱ローラ定着方式の加熱定着装置は、加熱用回転体とし
ての加熱ローラ（定着ローラ）と、これに圧接させた加
圧用回転体としての弾性加圧ローラを基本構成とし、こ
のローラ対を回転させて該ローラ対の圧接ニップ部（定
着ニップ部）に未定着トナー像を形成担持させた被記録
材を導入して定着ニップ部を挟持搬送通過させること
で、加熱ローラの熱と定着ニップ部の加圧力にて未定着
トナー像を被記録材面に永久固着画像として熱圧定着さ
せるものである。

【００１０】ｅ）フィルム加熱方式 フィルム加熱方式の定着装置は、例えば特開昭６３−３
１３１８２号公報、特開平２−１５７８７８、４−４４
０７５〜４４０８３、４−２０４９８０〜２０４９８４
号公報等に提案されており、加熱体（発熱体、ヒータ）
に加熱用回転体である耐熱性フィルム（定着フィルム）
を加圧用回転体（弾性ローラ）で密着させて摺動搬送さ
せ、該耐熱性定着フィルムを挟んで加熱体と加圧部材と
で形成される圧接ニップ部に未定着画像を担持した被記
録材を導入して耐熱性フィルムと一緒に搬送させて、耐
熱性フィルムを介して付与される加熱体からの熱と圧接
ニップ部の加圧力によって未定着画像を被記録材上に永
久画像として定着させる装置である。

【００１１】このフィルム加熱方式の定着装置は、加熱
体としてセラミックヒータ等の低熱容量線状加熱体を、
フィルムとして薄膜の低熱容量のものを用いることが出
来るため、省電力化・ウエイトタイム短縮化（クイック
スタート性）が可能である。

【００１２】又この種のフィルム加熱方式の定着装置に
おいては、フィルムの駆動方式として、エンドレスベル
ト状のフィルム内周面側に駆動ローラを設け、該フィル
ムにテンションを加えながら駆動する方式、円筒状のフ
ィルムをフィルムガイドにルーズに外嵌させ、加圧用回
転体を駆動することで、フィルムを加圧用回転体に対し
従動回転させる方式（加圧用回転体駆動方式、加圧ロー
ラ駆動方式）が知られているが、近年では部品点数が少
なくて済むことから、後者の加圧用回転体駆動方式の装
置が採用されることが多い。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】

（Ａ）像担持体から被記録材へのトナー像の転写手段と
してのローラ転写装置は、像担持体上のトナー像を被記
録材に転写する際に、トナー像に対し圧力が加わるため
に「中抜け」と呼ばれる、文字画像の中央部のみが転写
されない現象が発生しやすいことが良く知られている。

【００１４】この「中抜け」現象を回避する為に、転写
ローラの圧接力を弱めたり、特開平３−１５５５８４号
公報に記載されているように転写ローラを像担持体とし
ての感光ドラムに対し速回しし、トナーの掻き取り力を
高める方法が知られており、多くの場合、転写ローラの
弾性体として低硬度のものが得易い「発泡スポンジ」を
用い、該発泡スポンジの転写ローラを軽圧接力で感光ド
ラムに接触させ、同時に周速を感光ドラムに対し速くす
ることが行われている。

【００１５】しかしこの構成は以下に示すような欠点を
有している。即ち、転写ローラと感光ドラム間に周速差
を設けた場合、被記録材は転写ローラと感光ドラムの両
者に対し常にスリップした状態で搬送される為にその搬
送速度は非常に不安定であることが分かってきた。

【００１６】具体的には、被記録材は感光ドラムと転写
ローラの圧接ニップ部即ち転写ニップ部を、転写ローラ
の周速よりも遅く、感光ドラムの周速よりも速い速度で
搬送され、感光ドラムは常に被記録材の搬送方向に対し
ブレーキ力を与えていることになる。

【００１７】この時、感光ドラムと被記録材の間にトナ
ーが介在した場合、そのブレーキ力が介在トナー量によ
って変化する為に、印字比率が高いパターンを印字した
場合、感光ドラムのブレーキ力が弱まり、転写ローラの
被記録材搬送力が相対的に強くなり、被記録材の搬送速
度が増加する。一方、印字比率が低いパターンが印字さ
れた場合、前記とは逆に感光ドラムのブレーキ力が強く
なり、被記録材の搬送速度が遅くなるという現象が生じ
る。

【００１８】この現象のために「中抜け」の無い良好な
画像を得るために、被記録材の搬送速度が転写ニップ部
に於いて感光ドラムよりも充分に速くなるように設定す
ると、通常の文字画像では良好な画像が得られるが、ハ
ーフトンのように印字比率が高いパターンでは、被記録
材全域に画像を印字した場合に被記録材の後端で画像が
はみ出てしまうことがある。

【００１９】この様な画像パターンにより印字精度が変
化することにより生じる問題を回避するためには、転写
ローラの周速を決定する外径を、低印字率・高印字率両
者のパターンで「中抜け」防止と、「画像はみ出し」防
止が両立するような範囲に設定する必要がある。

【００２０】この為には転写ローラの外径を高い精度で
管理しなければならず、転写ローラの量産時に高い歩留
まりが得られないという問題があった。

【００２１】更に、転写ローラは耐久によって摩耗する
為に、転写ローラの外形はその設定時に摩耗分を予め上
乗せする必要があるが、それが充分できず耐久寿命も短
くなるという欠点を有していた。

【００２２】また、発泡弾性体表面を高摩擦係数の表面
層を設けるなどして摩擦力を高めることで転写ローラの
被記録材搬送力を強くし、常に被記録材が転写ローラの
周速に倣って搬送されるような試みもあるが、表面層の
摩擦力管理が困難なこと、表面層の摩擦力が大きすぎる
と転写ローラに付着したトナーのクリーニングが困難な
ことから未だ実用化されていない。

【００２３】そこで本発明の第１の目的は、転写手段と
して転写回転体（転写ローラ）を使用した画像形成装置
において、簡易な構成で文字画像の「中抜け」を防止す
ると同時に、転写ローラのクリーニング性を維持しつつ
画像パターンによらず印字精度を良好に保つと同時に、
量産性、耐久性に優れた画像形成装置を提供するもので
ある。

【００２４】（Ｂ）又、加熱定着装置に加圧用回転体駆
動方式のフィルム加熱方式定着装置を用いた場合、加圧
用回転体である加圧ローラはシリコーンゴム等の弾性体
で形成されている為、装置の連続使用時に加圧ローラが
加熱され、弾性層の熱膨張により加圧ローラ外径が徐々
に大きくなるという現象が発生する。

【００２５】この結果、加熱定着装置による被記録材の
搬送速度は加圧ローラの温度に依存し、装置の連続使用
時等加圧ローラが温まりやすい場合には被記録材搬送速
度は速くなり、一方、電源投入直後等の装置使用開始時
には被記録材搬送速度は遅いという現象になる。

【００２６】加熱定着装置による被記録材搬送速度が転
写ローラによる被記録材搬送速度に対し速すぎた場合に
は、加熱定着装置が被記録材を引っ張り転写部でブレが
生じたり、加熱定着装置の感光ドラムに対する平行度が
僅かでもずれると、被記録材が加熱定着装置に突入後斜
行するという問題が発生する。

【００２７】一方、加熱定着装置の被記録材搬送速度が
転写ローラによる被記録材搬送速度に比べ遅すぎる場
合、転写部と加熱定着装置間で被記録材にループがで
き、例えばクリーナ容器等に被記録材が擦ってしまうと
言う現象が発生する。上記現象を回避するためには、転
写ローラ、加圧ローラの外径精度を厳しく管理すると言
う方法があるが、前記と同様に量産性に劣る、耐久性に
劣るという欠点を有しており、更に被記録材と加熱定着
装置間の距離を被記録材サイズに対し長くすることも有
効だが、画像形成装置が大きくなってしまうという欠点
を有している。

【００２８】そこで本発明の第２の目的は、前記の第１
の目的に加え、加圧用回転体駆動型のフィルム加熱方式
定着装置を用いた画像形成装置において、前記第１の目
的に加え、安価な構成で、画像形成装置の小型化を可能
にすることである。

【００２９】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする画像形成装置である。

【００３０】（１）像担持体上にトナー像を形成し、該
トナー像を被記録材上に転写する転写手段を有する画像
形成装置に於いて、前記転写手段がソリッド状の弾性体
からなる回転体であって前記像担持体の表面に加圧接触
しており、該転写回転体の表面の移動速度は像担持体の
表面の移動速度よりも速い速度で駆動され、該転写回転
体の表面摩擦力は像担持体の表面摩擦力に対し３〜２０
倍であることを特徴とする画像形成装置。

【００３１】（２）前記転写回転体は像担持体に対し２
００ｇ／ｃｍ² 以上、８００ｇ／ｃｍ² 以下の圧接力で
当接していることを特徴とする（１）に記載の画像形成
装置。

【００３２】（３）前記転写回転体は像担持体の表面の
移動速度に対し１〜５％速い速度で移動していることを
特徴とする（１）または（２）に記載の画像形成装置。

【００３３】（４）前記転写回転体に被記録材へのトナ
ー像転写時以外のタイミングでトナーと同極性の電圧を
印加するモードを有することを特徴とする（１）ないし
（３）の何れか１つに記載の画像形成装置。

【００３４】（５）前記転写回転体は、芯金の外周にソ
リッド状の弾性体からなる弾性層を有し、抵抗値が１０
⁶ Ω〜１０¹⁰Ωの転写ローラであることを特徴とする
（１）ないし（４）の何れか１つに記載の画像形成装
置。

【００３５】（６）像担持体上にトナー像を形成し、該
トナー像を被記録材上に転写する転写手段を有し、トナ
ー像転写後の被記録材上のトナー像を永久定着する加熱
定着装置が、加熱用回転体と、弾性体からなる加圧用回
転体を有し、加圧用回転体の回転により加熱定着装置内
での被記録材の搬送を行う画像形成装置に於いて、前記
転写手段がソリッド状の弾性体からなる回転体であって
前記像担持体の表面に加圧接触しており、該転写回転体
の表面の移動速度は像担持体の表面の移動速度よりも速
い速度で駆動され、該転写回転体の表面摩擦力は像担持
体の表面摩擦力に対し３〜２０倍であることを特徴とす
る画像形成装置。

【００３６】（７）前記転写回転体の弾性層に用いられ
る弾性体の硬度は加熱定着装置の加圧用回転体に用いら
れる弾性体の硬度に比べて硬いことを特徴とする（６）
に記載の画像形成装置。

【００３７】（８）前記転写回転体は前記像担持体の表
面の移動速度に対し１〜５％速い速度で移動しているこ
とを特徴とする（６）または（７）に記載の画像形成装
置。

【００３８】（９）前記加熱定着装置の加圧用回転体は
弾性層の上にフッ素樹脂層を有し、前記転写回転体は表
層に樹脂層を有さない、または加圧用回転体が有する樹
脂層に比べその厚みが薄い樹脂層を有することを特徴と
する（６）ないし（８）の何れか１つに記載の画像形成
装置。

【００３９】〈作 用〉 Ａ）即ち、像担持体上にトナー像を形成し、該トナー像
を被記録材上に転写する転写手段を有する画像形成装置
に於いて、前記転写手段がソリッド状（充実肉質）の弾
性体からなる回転体であって前記像担持体の表面に加圧
接触しており、該転写回転体の表面の移動速度は像担持
体の表面の移動速度よりも速い速度で駆動され、該転写
回転体の表面摩擦力は像担持体の表面摩擦力に対し３〜
２０倍であることを特徴とする画像形成装置の構成にあ
っては、転写手段がソリッド状の弾性体からなる回転体
であることにより該転写回転体が転写ニップ部で変形し
た場合でもその体積は不変なために、転写ニップ部にお
ける復元力が強く、被記録材とスリップが生じ難くな
る。

【００４０】この時その摩擦力を像担持体表面の摩擦力
に対し３〜２０倍の間とすることにより、転写手段とし
ての転写回転体と像担持体間で移動速度差があった場合
において転写回転体に充分な被記録材搬送力を与えるこ
とができ、文字の中抜けも防止でき、安定した印字精度
を確保できると同時に転写回転体に付着したトナーのク
リーニング性も確保できる。

【００４１】３倍よりも小さいと、紙とのスリップが発
生し易く、印字比率による倍率変化が大きすぎる。２０
倍よりも大きいとトナーの付着力が大きくクリーニング
性能が悪くなる。摩擦力は一般的にはものの付着しやす
さを表すものではないが、多くの場合、摩擦力大のもの
ほどものが付着し易いため、本発明においては上限はク
リーニング性能で規定した。

【００４２】特に上記作用効果は転写手段としての転写
回転体が像担持体に対し２００ｇ／ｃｍ² 以上、８００
ｇ／ｃｍ² 以下の圧接力で当接していることで顕著に表
れる。即ち、ソリッドの場合硬度が硬いため当接圧が２
００ｇ／ｃｍ²よりも小さい場合はニップが充分とれず
紙保持力が弱くブレが発生しやすく、記録材搬送速度も
不安定となり易い。又感光体への擦り力が弱いためにク
リーニング性能も不十分となり易い。８００ｇ／ｃｍ²
よりも大きいと圧接力が強すぎて速回し系でも中抜けが
発生する。また硬度が硬いために感光体を削る可能性も
ある。

【００４３】Ｂ）また、像担持体上にトナー像を形成
し、該トナー像を被記録材上に転写する転写手段を有
し、トナー像転写後の被記録材上のトナー像を永久定着
する加熱定着装置が、加熱用回転体と、弾性体からなる
加圧用回転体を有し、加圧用回転体の回転により加熱定
着装置内での被記録材の搬送を行う画像形成装置に於い
て、前記転写手段がソリッド状の弾性体からなる回転体
であって前記像担持体の表面に加圧接触しており、該転
写回転体の表面の移動速度は像担持体の表面の移動速度
よりも速い速度で駆動され、該転写回転体の表面摩擦力
は像担持体の表面摩擦力に対し３〜２０倍であることを
特徴とする画像形成装置の構成にあっては、転写手段が
ソリッド状の弾性体からなる回転体であることにより該
転写回転体が転写ニップ部で変形した場合でもその体積
は不変なために、転写ニップ部における復元力が強く、
被記録材とスリップが生じ難くなる。

【００４４】この時その摩擦力を像担持体表面の摩擦力
に対し３〜２０倍の間とすることにより、転写手段とし
ての転写回転体と像担持体間で移動速度差があった場合
において転写回転体に充分な被記録材搬送力を与えるこ
とができ、文字の中抜けも防止でき、安定した印字精度
を確保できると同時に転写回転体に付着したトナーのク
リーニング性も確保できる。

【００４５】又加熱定着装置の加圧用回転体の被記録材
搬送速度が変動したとしても上記作用により、その影響
を最小限に抑えることができる。

【００４６】特に、前記転写回転体の弾性層に用いられ
る弾性体の硬度は加熱定着装置の加圧用回転体に用いら
れる弾性体の硬度に比べて硬いことを特徴とすることで
上記作用効果をより顕著に得ることができる。

【００４７】

【発明の実施の形態】

〈第１の実施形態例〉（図１・図２） （１）画像形成装置例 図１の（ａ）は画像形成装置例の概略構成図である。本
例の画像形成装置は転写式電子写真プロセス利用のレー
ザービームプリンタである。

【００４８】１は像担持体としての回転ドラム型の電子
写真感光体（以下、感光ドラムと記す）であり、矢示の
時計方向ａに所定のプロセススピード（周速度）で回転
駆動される。感光ドラム１は、アルミニウムやニッケル
などのシリンダ（ドラム基体、基板）上に、ＯＰＣ（有
機光導電体）、アモルファスＳｅ、アモルファスＳｉ等
の感光材料層を形成したものである。本例で使用した感
光ドラム１は、アルミニウムシリンダ上に、ポリカーボ
ネート系バインダーを主体としたＣＴ層（電荷輸送層：
Charge Transfer Layer）を有するＯＰＣ層を形成し
た、外形３０ｍｍのものである。

【００４９】２は回転する感光ドラム１の周面を所定の
極性・電位に一様に帯電する帯電手段であり、本例は帯
電ローラ２を使用した接触帯電装置である。

【００５０】３は画像情報露光手段であり、本例ではレ
ーザービームスキャナーである。このレーザービームス
キャナー３は、半導体レーザー、ポリゴンミラー、Ｆ−
θレンズ等を有してなり、原稿読み取り装置・電子計算
機・ワードプロセッサー等の不図示のホスト装置から制
御部３ａに入力する目的の画像情報の時系列電気デジタ
ル画素信号に対応して変調（ＯＮ／ＯＦＦ制御）された
レーザー光Ｌを射出して回転感光ドラム１の一様帯電処
理面を走査露光する。このレーザー光走査露光により回
転感光ドラム１の周面に目的の画像情報に対応した静電
潜像が形成される。

【００５１】４は静電潜像現像装置であり、回転感光ド
ラム１の静電潜像をトナー像として現像する。現像方法
としては、ジャンピング現像法、２成分現像法、ＦＥＥ
Ｄ現像法などが用いられ、イメージ露光と反転現像との
組み合わせで用いられることが多い。

【００５２】回転感光ドラム１上に形成されたトナー像
は転写ニップ部Ｔにおいて該転写ニップ部Ｔに給紙部か
ら給紙された被記録材（被転写材）Ｐに対して転写手段
５により順次に静電転写される。転写手段５は本例は転
写ローラである。この転写ローラについては次の（２）
項で詳述する。

【００５３】７は給紙カセットであり、被記録材Ｐを積
載収納させてある。給紙ローラ８の駆動により給紙カセ
ット７内の積載収納被記録材Ｐが１枚分離給紙され、シ
ートパス９を通ってレジストローラ対１０へ搬送され
る。レジストローラ対１０は被記録材Ｐを所定の制御タ
イミングにて回転感光ドラム１と回転転写ローラ５との
圧接部である転写ニップ部Ｔに給送する。転写ローラ５
は回転感光ドラム１面側のトナー像を転写ニップ部Ｔに
給送された被記録材Ｐの表面側に順次に静電転写させ
る。

【００５４】転写ニップ部Ｔを通ってトナー像の転写を
受けた被記録材Ｐは回転感光ドラム１面から順次に分離
されて搬送装置１１で定着装置１２に導入されてトナー
像の定着処理を受ける。

【００５５】定着装置１２は本例は熱ローラ定着方式の
装置であり、１２ａは加熱用回転体としての加熱ローラ
（定着ローラ）、１２ｂは加圧用回転体としての弾性加
圧ローラである。被記録材Ｐは定着ローラ１２ａと弾性
加圧ローラ１２ｂとの圧接部である定着ニップ部を挟持
搬送されることで被記録材Ｐ上の未定着トナー像が該定
着ニップ部で加熱・加圧されて被記録材Ｐ上に定着され
永久画像となる。

【００５６】定着装置１２を出た被記録材Ｐはシートパ
ス１３を通って排紙トレイ１４にプリントアウトされ
る。

【００５７】また、被記録材分離後の回転感光ドラム１
面はクリーニング装置（クリーナ）６により、被記録材
Ｐに転写されずに感光ドラム表面に残った転写残留トナ
ーの除去を受けて清掃され、繰り返して作像に供され
る。

【００５８】（２）転写ローラ５ 図１の（ｂ）は転写ローラ５部分の拡大模型図である。

【００５９】転写ローラ５は、鉄・ＳＵＳ等の芯金５ａ
上に、ＥＰＤＭ・シリコーン・ＮＢＲ・ウレタン等のソ
リッド状の弾性体の弾性体層５ｂを形成したローラであ
り、ローラ硬度は４０〜７０度（Asker-C 1kg 荷重
時）、抵抗値が１０⁶ 〜１０¹⁰Ωの範囲のものを使用す
る。

【００６０】抵抗値が１０⁶Ωよりも小さいと白部と黒
部に流れる転写電流の差が大きくなり、黒部（トナー像
部）への転写電荷量に対し白部の転写電荷量が大きくト
ナーが白部へ電界で引きつけられて飛散りが発生する。
抵抗値が１０¹⁰Ωよりも大きいと紙に充分な転写電流を
流すために必要な転写電圧が高くなりすぎ、高圧基板
上、接点部でリークを防止するための充分な沿面距離を
確保することが難しくなる。

【００６１】抵抗値の測定方法はＡｌドラム（感光ドラ
ムと同一形状）に転写ローラを当接させ、１ＫＶ印加し
たときにＡｌドラムに流れる電流量から抵抗値を規定し
た。

【００６２】転写ローラ５は、芯金５ａと固定のバネ受
け５ｅとの間に縮設した加圧バネ５ｄにより所定の加圧
力をもって感光ドラム１に圧接され、弾性体層５ｂの弾
性変形により感光ドラム１との間に所定幅の転写ニップ
部Ｔを形成する。

【００６３】また転写ローラ５は、不図示の駆動ギアを
介して感光ドラム１側に設けたギアから駆動力が伝達さ
れ、感光ドラム１に対して所定の周速比をもって矢示の
反時計方向ｂに回転される。

【００６４】転写ローラ５の感光ドラム１に対する周速
比は、 感光ドラム１の外径をＲｄ 感光ドラム駆動伝達ギアの歯数をＮｄ 転写ローラ５の外径をＲｔ 転写ローラ駆動ギアの歯数をＮｔ としたときに、 Ｒｔ／（Ｒｄ×Ｎｔ／Ｎｄ） で表される。

【００６５】Ｓは転写バイアス印加電源であり、この電
源Ｓから転写ローラ５の芯金５ａに所定の転写バイアス
が所定のタイミングで印加される。

【００６６】而して、前述したように転写ニップ部Ｔに
対して被記録材Ｐが所定の制御タイミングで給送されて
転写ニップ部Ｔを挟持搬送されていく。転写ニップ部Ｔ
を被記録材Ｐが挟持搬送されていく間、電源Ｓから転写
ローラ５の芯金５ａに対してトナーの帯電極性とは逆極
性の所定の転写バイアスが印加されて、感光ドラム１面
側のトナー像ｔが転写ニップ部Ｔにおいて被記録材Ｐの
表面側に順次に静電転写される。ｔａは被記録材Ｐの表
面側に転写されたトナー像を示している。

【００６７】転写ローラ５及び感光ドラム１の各表面摩
擦力は図２に示した要領で求めた。即ち、転写ローラ５
（または感光ドラム１）に幅５０ｍｍの普通紙２１（坪
量が８０〜１０５ｇ／ｍ² ）を巻き掛けて７５ｇの重り
２２をつり下げ、バネ秤２３で一定速度で引いた時の力
から求める。

【００６８】転写ローラ５の感光ドラム１に対する圧接
力は、静止感光ドラム上にトナー、インク等を均一に塗
布し、そこに転写ローラ５をその両端に荷重を加えて接
触させ、転写ローラ５に付着したトナー又はインクの幅
から転写ローラ５・感光ドラム１間のニップ幅を求め
（長手方向中央部近傍のニップ幅で表す）、転写ローラ
弾性体層５ｂの長手幅を乗ずることにより圧接面積を求
め、総荷重から圧接力を算出する。

【００６９】このような測定方法により、転写ローラ５
にはソリッド状の弾性体層５ｂを形成し、転写ローラ５
と感光ドラム１間で周速差を形成し、その時感光ドラム
１の表面摩擦力に対し３〜２０倍の表面摩擦力を転写ロ
ーラ５が有することで、画像パターンによらず安定した
印字精度を維持でき、文字画像の中抜けが生じない画像
形成装置が得られる。

【００７０】特に、この時転写ローラ５の圧接力が２０
０ｇ／ｃｍ² 〜８００ｇ／ｃｍ² であること、転写ロー
ラ５の周速を感光ドラム１に対し１〜５％速くすること
で、上記効果をより顕著なものにすることができる。

【００７１】周速が１％未満では中抜け防止効果が得ら
れない、同時に感光への擦り力が弱くなり充分なクリー
ニング性能が得られない。５％よりも大きいと感光ドラ
ムと紙の搬送速度差が大きくなりすぎ印字精度（送り速
度、斜行等）が不安定になりやすい。

【００７２】（３）実験例 ａ）使用した転写ローラ５ 使用した転写ローラ５は、φ６ｍｍの鉄からなる芯金５
ａの上にＥＰＤＭからなる弾性体層５ｂを加硫成型し、
その後研磨することで所望の外径を得る。

【００７３】この時、ローラ硬度は５０度、抵抗値は１
０⁸ ΩになるようにＥＰＤＭ配合をコントロールする。

【００７４】またＥＰＤＭ表面の摩擦力はＥＰＤＭ内に
フッ素樹脂粉体（ダイキン（株）製ルブロン：商品名）
を分散させることで摩擦力を低下させる方向に制御し、
シリコーンゴムを分散させることで摩擦力を高くする方
向に制御した。

【００７５】ｂ）使用した感光ドラム１ 使用した感光ドラム１は前述したようにポリカーボネー
ト系バインダーを主体としたＣＴ層を有するＯＰＣ層を
Ａｌシリンダー上に形成したものを用い、その外径は３
０ｍｍとした。

【００７６】転写ローラ５は感光ドラム１からギアを介
して駆動を受け、転写ローラ５のギア歯数は２４、感光
ドラム１のギア歯数は４３とした。

【００７７】又、比較例としてＥＰＤＭを発泡させて弾
性体層とした転写ローラ（転写ローラＪ）も同様に使用
した。

【００７８】以下に上記のように作成した複数種の転写
ローラ５（転写ローラＡ〜Ｊ）と感光ドラム１の表面摩
擦力を図２に示した方法で測定した結果を示す。

【００７９】 転写ローラ５ 弾性体層５ｂ 摩擦力 対感光ドラム比（倍 ） Ａ EPDMのみ 630g 14.7 Ｂ EPDMにフッ素樹脂 5部分散 502g 11.7 Ｃ EPDMにフッ素樹脂10部分散 375g 8.7 Ｄ EPDMにフッ素樹脂20部分散 250g 5.8 Ｅ EPDMにフッ素樹脂30部分散 130g 3.0 Ｆ EPDMにフッ素樹脂40部分散 85g 2.0 Ｇ EPDMに シリコンーンコ゛ ム 10 部分散 740g 17.2 Ｈ EPDMに シリコンーンコ゛ ム 20 部分散 850g 19.8 Ｉ EPDMに シリコンーンコ゛ ム 30 部分散 1230g 28.6 Ｊ EPDM発泡スポンジ 950g 22.1 感光ドラム：摩擦力 43g 表１は上記転写ローラＡ〜Ｊを用いたときに、感光ドラ
ム１上の画像の印字比率を変えたときの被記録材Ｐの搬
送速度を感光ドラム１の周速に対して示したものであ
る。

【００８０】尚、被記録材Ｐの搬送速度は感光ドラム１
上に印字した画像の長さと被記録材上での画像の長さの
比で測定した。

【００８１】

【表１】 上記表１において各転写ローラＡ〜Ｊの外径は、印字比
率が２％未満のライン画像を印字したときに感光ドラム
１に対し被記録材Ｐ上の画像倍率（＝搬送速度）が＋１
％となるように設定した外径である。この数値を実現す
ることで文字画像では充分「中抜け」の無い画像が得ら
れることが分かっている。

【００８２】括弧内の周速比は転写ローラの外径と転写
ローラギア、感光ドラムギアの比から算出された値であ
る。

【００８３】表１内の倍率は印字比率が３５％の画像を
印字したときの被記録材上の画像倍率を示している。

【００８４】クリーニング性は転写ローラに直接感光ド
ラム上のトナーを転写させ、その後転写ローラにトナー
と同極性の電圧（−１〜２ＫＶ）を印加し転写ローラを
２回転させ、転写ローラ付着トナーが十分に感光ドラム
に転移したかどうかで判断した。具体的な判断方法は上
記評価後、白紙の被記録材を１枚通紙し、その被記録材
の裏面がトナーで汚れるかどうか目視で判断した。

【００８５】表１から分かるように、画像の印字比率に
より被記録材上の画像倍率が変化し、その変化量はソリ
ッド状の弾性体を用いた場合（転写ローラＡ〜Ｉ）には
表面の摩擦力に依存していることが分かる。また転写ロ
ーラの弾性体層がスポンジ層の場合（転写ローラＪ）に
は表面摩擦力が大きいにも係わらず画像印字比率による
倍率差が大きいことが分かる。

【００８６】これは、弾性体層がソリッドの場合（転写
ローラＡ〜Ｉ）は転写ニップ部Ｔでの変形時に体積が不
変なためにその復元力が大きく、被記録材Ｐがスリップ
しづらく、一方スポンジの場合（転写ローラＪ）は摩擦
力こそ大きいが転写ニップ部Ｔでの変形時にはその体積
が減少する為に復元力が弱く、被記録材Ｐがスリップし
やすくなっていると思われる。

【００８７】画像印字比率による倍率差は１％以内であ
れば実用上問題のないレベルであることが分かってお
り、表１より転写ローラＦ、Ｊ以外は充分な搬送力があ
ることが分かる。

【００８８】一方、転写ローラのクリーニング性は感光
ドラムとの間の摩擦力の関係で決まり、その値は小さい
ものがよく、表１の結果よりソリッド状の弾性体の場合
（転写ローラＡ〜Ｉ）、発泡スポンジ（転写ローラＪ）
に比べその値は小さくなるが、摩擦力が２０以下ならば
実用上問題のないレベルといえる。

【００８９】以上より転写ローラとしてソリッド状の弾
性体を用い、その摩擦力が感光ドラムに対し３〜２０倍
の間にあることで、被記録材の安定した搬送が実現で
き、同時に転写ローラのクリーニング性も良好に保つこ
とが可能になる。

【００９０】また本発明者等の検討によると、転写ロー
ラのクリーニング性は、転写ローラの感光ドラムに対す
る周速差にも依存していることがわかり、周速差が０．
５％以下では充分なクリーニング性能が得られず、トナ
ーと同極性の電圧を印加するクリーニング方式において
は感光ドラム側に転写ローラ付着トナーを擦り付ける力
を充分与える必要があるために、文字画像中抜けと同様
に転写ローラと感光ドラム間に周速差を設けるのが好ま
しいことが分かる。この結果転写時以外のタイミングで
転写ローラにトナーと同極性の電圧を印加するモードを
設けることで、常に転写ローラ表面はきれいな状態に維
持される。

【００９１】また転写ローラの感光ドラムに対する圧接
力も本発明の作用効果を得るための重要なパラメーター
であり、圧力が低すぎると充分な被記録材搬送力が得ら
れず、特に被記録材の坪量の違いにより印字倍率に差が
出ることがわかり、坪量６０〜２００ｇ／ｍ² の被記録
材を同等の印字倍率で搬送するためには充分な圧接力が
必要で、更に転写ローラの弾性層がソリッド状であるこ
とが必要であることも分かった。一方、高すぎると転写
ローラと感光ドラム間に周速差を設けても充分な中抜け
防止効果が得られない。ソリッド状弾性体を用いた転写
ローラの場合、圧接力で２００ｇ／ｃｍ² 〜８００ｇ／
ｃｍ² と比較的転写ローラへの圧接力としては高い領域
で使用することで上記効果が得られることが分かった。

【００９２】〈第２の実施形態例〉（図３） 本例は図３に示すように転写ローラ５の表層に表面摩擦
力を調整するための弾性層又は樹脂層５ｃを設けたもの
である。即ち本例の転写ローラ５は芯金５ａの上にソリ
ッド状弾性体層５ｂを設け、更にその表層に表面摩擦力
を調整するための弾性層又は樹脂層５ｃが設けられてい
る。

【００９３】このような構成とすることで、転写ローラ
表面摩擦力を弾性体層５ｂの１層でコントロールするの
に比べ、材料選択に自由度が生じる。

【００９４】例えばソリッド状弾性体表層の摩擦力を充
分なクリーニング性能を得るために下げる場合に、フッ
素樹脂等の低摩擦物質を分散させた場合には弾性体層の
物性値として引き裂き・引っ張り強度等が低下する場合
があり、転写ローラの強度低下を招き、長期耐久により
転写ローラ弾性体層に亀裂が生じたりする。このような
現象を防止するために本例では弾性体層５ｂとして、Ｅ
ＰＤＭ、ＮＢＲ、ＣＲ、シリコーン、イソプレン、ウレ
タン等のゴム材を使用し、表層５ｃにはＥＰＤＭ、ＮＢ
Ｒ、シリコーン、ウレタン、又はそこにフっ素樹脂等の
低摩擦物質を混入分散させたゴム材を用いることができ
る。更に表層５ｃにはナイロン、ウレタン、アクリル等
の樹脂層を設けることによっても同等の作用効果が得ら
れる。

【００９５】本構成の好ましい形態としては、弾性体層
５ｂの表層５ｃに設けるゴム層としては厚みが０．３〜
１ｍｍの間にあることが好ましく、薄すぎる場合表層５
ｃを形成することが難しく、厚すぎる場合には上記記載
にあるように耐久性が劣りやすくなる。

【００９６】また、第１の実施形態例における転写ロー
ラ５と同様に、ローラ硬度は４０〜７０度（Asker-C 1k
g 荷重時）、抵抗値が１０⁶ 〜１０¹⁰Ωの範囲の転写ロ
ーラを使用する。

【００９７】また表層５ｃに樹脂層を設けた場合には、
弾性体層５ｂの弾性と、転写ニップ部変形時の復元力に
よる被記録材保持力を充分得るためにその厚みは薄いほ
ど好ましく、厚みは５０μｍ以下、より好ましくは３０
μｍ以下であることが本発明の作用効果を得る為に重要
となる。また厚み下限はその耐久性により決定され、１
０μｍ以上であることが好ましい。本構成においても転
写ローラに要求される特性は前記第１の実施形態例と同
様である。

【００９８】以下具体的な例を示す。

【００９９】転写ローラ５は、φ６ｍｍの鉄芯金５ａの
上に弾性体層５ｂとしてＮＢＲを厚み５ｍｍで設け、そ
の表層にＥＰＤＭ内にフッ素樹脂を２０部分散させた弾
性層５ｃを厚み０．５ｍｍで設け、外径は１７．０ｍｍ
とした。

【０１００】該転写ローラ５のローラ硬度は５５度（As
ker-C 1kg 荷重時）、抵抗値は３×１０⁸ Ωである。

【０１０１】この転写ローラ５を用い第１の実施形態例
と同様の評価を行った結果、感光ドラム１との摩擦力比
は９．０であり、被記録材の印字倍率も画像印字比率に
よらず感光ドラム１に対し＋１％〜＋１．２％を維持し
た。

【０１０２】また耐久性も良好で、Ａ４サイズの普通紙
を３０万枚通紙しても、転写ローラ５の表層５ｃに異常
はみられず、初期と同等の性能を維持することができ
た。

【０１０３】また転写ローラ５として、φ６ｍｍの鉄芯
金５ａの上に弾性体層５ｂとしてＮＢＲを厚み５ｍｍで
設け、その表層にフッ素樹脂を分散させたウレタン樹脂
層５ｃを厚み３０μｍで設け、この時該転写ローラ５の
ローラ硬度は５０度（Asker-C 1kg 荷重時）、抵抗値は
２×１０⁸ Ωとしたものについて、第１の実施形態例と
同様の評価を行った結果、感光ドラム１との摩擦力比は
８．１であり、被記録材の印字倍率も画像印字比率によ
らず感光ドラム１に対し＋１％〜＋１．２％を維持し
た。

【０１０４】また耐久性も良好で、Ａ４サイズの普通紙
を３０万枚通紙しても、転写ローラ５の表層５ｃに異常
はみられず、初期と同等の性能を維持することができ
た。

【０１０５】〈第３の実施形態例〉転写ローラ５は、弾
性体層５ｂとして、ポリエチレン系、ポリエステル系、
ポリウレタン系、シリコーン系、フッ素系等の熱可塑性
のエラストマーを用い、型内に注型することで所望の外
径のものを得ることができる。

【０１０６】このように弾性体層５ｂとして熱可塑性の
エラストマーを用いることで、ゴム材を加硫成型して転
写ローラとするよりも、成型性に優れ、表面の研磨工程
を省くことができ、低コストの転写ローラを得ることが
できる。

【０１０７】本例においても転写ローラに要求される特
性は前記第１の実施形態例と同様であり、感光ドラムに
対する表面摩擦力、圧接力、周速等の関係は同様の数値
を用いることができる。

【０１０８】以下具体例として、φ６ｍｍの鉄芯金５ａ
の上に、ポリエステル系の熱可塑性エラストマーに、摩
擦力調整物質としてフッ素樹脂粉体、抵抗値調整物質と
してカーボンブラック・金属酸化物等を混入分散させた
ペレットを用い、それを円筒型に注型することでパーテ
ィングラインのないローラが得られ、同時に成型時の熱
収縮等も安定していることから寸法精度の高い転写ロー
ラを得ることができる。

【０１０９】本発明者等の検討によると、成型によりそ
の外径精度は±０．３ｍｍ以内に収めることが可能であ
り、加工後の研磨工程により外径精度を得る必要が無
く、低コストで転写ローラを量産することが可能となっ
た。

【０１１０】また耐久性も耐摩耗性が良好なため３０万
枚の耐久でも、初期と同等の性能が得られることが確認
された。

【０１１１】〈第４の実施形態例〉（図４） 本例は第１の実施形態例の画像形成装置において画像加
熱定着装置１２としてフィルム加熱方式・加圧用回転体
駆動方式の加熱装置を用いたものである。図４にこの定
着装置１２の構成模型図を示した。

【０１１２】３１は加熱用回転体としての円筒状（エン
ドレスベルト状）の耐熱性フィルム（定着フィルム）で
ある。このフィルム３１は熱容量を小さくしてクイック
スタート性を向上させるために、膜厚を総厚１００μｍ
以下、好ましくは６０μｍ以下２０μｍ以上とした、耐
熱性・離型性・強度・耐久性等のあるＰＴＦＥ、ＰＦ
Ａ、ＰＰＳ等の単層フィルム、あるいはポリイミド、ポ
リアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ等のフィルム表面に
ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等を離型層としてコーティン
グした複合層フィルム等である。

【０１１３】３２は横断面略半円弧状樋型のフィルムガ
イド部材（ステイ）であり、上記の円筒状の耐熱性フィ
ルムはこのフィルムガイド部材３２にルーズに外嵌させ
てある。

【０１１４】３３はフィルムガイド部材３２の下面中央
部にフィルムガイド部材長手に沿って具備させた低熱容
量の線状加熱体である。例えば、アルミナ等の耐熱性・
絶縁性のヒータ基板３３ａ、該ヒータ基板面にプリント
法等で形成具備させた銀−パラジウム等の通電発熱体
（抵抗発熱体）３３ｂ、ガラス等の耐熱性表面保護層３
３ｃ、サーミスタ等の温度検出素子３３ｄ等からなる、
全体に低熱容量のセラミックヒータである。

【０１１５】３４は加圧用回転体としての弾性加圧ロー
ラであり、鉄・アルミニウム等の芯金３４ａの上にシリ
コーンゴムからなる弾性層３４ｂを形成したものであ
る。この加圧ローラ３４はフィルム３１を挟んでフィル
ムガイド部材３２の下面の加熱体３３と圧接して定着ニ
ップ部Ｎを形成している。定着ニップ部Ｎは、加圧ロー
ラ３４の弾性層３４ｂの弾性変形によって加熱体３３と
の間にフィルム３１を挟んで形成される。

【０１１６】加圧ローラ３４は駆動手段Ｍにより矢示の
反時計方向ｄに回転駆動される。この加圧ローラ３４の
回転駆動に伴って、該加圧ローラ３４と円筒状フィルム
３１の外面との定着ニップ部Ｎにおける摩擦力でフィル
ム３１に回転力が作用して、該円筒状フィルム３１がそ
の内面が定着ニップ部Ｎにおいて加熱体３３の下面に密
着して該加熱体下面を摺動しながらフィルムガイド部材
３２の外回りを矢示の時計方向ｃに回転駆動される（加
圧用回転体駆動方式）。

【０１１７】そして加圧ローラ３４の回転によるフィル
ム３１の回転がなされ、加熱体３３の通電発熱体３３ｂ
に対する電力供給で該通電発熱体３３ｂが発熱して定着
ニップ部Ｎが所定の定着温度に立ち上がり、温度検出素
子３３ｄを含む温調系により通電発熱体３３ｂに対する
電力供給が制御されて定着ニップ部Ｎが所定の定着温度
に温調された状態において、定着ニップ部Ｎのフィルム
３１と加圧ローラ３４との間に、前記転写ニップ部Ｔで
感光ドラム１側からトナー像ｔの転写を受け、未定着ト
ナー像ｔａを担持した被記録材Ｐが搬送導入されること
で、該被記録材Ｐがその未定着トナー像面がフィルム３
１面に密着してフィルム３１と一緒の重なり状態で定着
ニップ部Ｎを挟持搬送されていく。この挟持搬送過程に
おいて加熱体３３の熱がフィルム３１を介して被記録材
Ｐに付与されてみ定着トナー像ｔａが被記録材Ｐ面に熱
定着される。定着ニップ部Ｎを通った被記録材Ｐはフィ
ルム３１面から曲率分離されて搬送される。ｔｂは熱定
着されたトナー像を示している。

【０１１８】このような構成のフィルム加熱方式・加圧
用回転体駆動方式の加熱定着装置１２において、定着ニ
ップ部Ｎでの被記録材搬送速度は加圧ローラ３４の周速
によって決定される。

【０１１９】従って、駆動ローラとしての加圧ローラ３
４の熱膨張が大きいと周速が変化しやすく、被記録材Ｐ
が作像部である転写ニップ部Ｔと加熱定着装置１２の定
着ニップ部Ｎとの間にまたがっているとき、被記録材Ｐ
が加熱定着装置１２に引っ張られることになって形成画
像が伸びたり、ブレたり、又は加熱定着装置１２と感光
ドラム１との平行度がずれている場合には形成画像が斜
行したりする。

【０１２０】一方、加圧ローラ３４の被記録材搬送速度
が転写ローラ５による被記録材搬送速度に比べ遅すぎる
場合には、被記録材Ｐが転写ニップ部Ｔと定着ニップ部
Ｎとの間で大きなループを形成し、例えばクリーニング
装置６の下面と擦れを生じることにより画像乱れを生じ
る。

【０１２１】転写ローラ５の被記録材搬送速度が加圧ロ
ーラ３４のそれより速い場合、その差が１％以内であれ
ば極端に転写ニップ部Ｔ−定着ニップ部Ｎ間が短い画像
形成装置を除けば実用上問題の無いレベルに収まる。

【０１２２】一方、転写ローラ５の被記録材搬送速度が
加圧ローラ３４のそれより遅い場合には、転写ローラ５
の被記録材保持力により画像上に問題が発生するレベル
が異なってくる。本発明者等の検討によれば、加圧ロー
ラ３４の被記録材搬送速度変化は加圧ローラの外径精度
によるもので０．６〜１．２％、加圧ローラの熱膨張に
よる記録材搬送速度変化は通常のシリコーンゴム層を厚
み５ｍｍ以下で設けたならば１．２〜１．８％以内であ
ることが分かっている。

【０１２３】従って最大で３％の被記録材搬送速度変化
が吸収可能ならば、加圧ローラの量産性に優れ、画像形
成装置の小型化に寄与することが可能となる。

【０１２４】前記第１の実施形態例に示したように、転
写ローラ５にソリッド状の弾性体層５ｂを用いた場合、
画像印字比率による被記録材搬送速度変化は高々１％以
内の為、加圧ローラ３４の被記録材搬送速度変化の３％
と合わせ最大４％の速度変化を吸収すればよく、加圧ロ
ーラ３４が被記録材Ｐを引っ張る場合の３％の速度差が
吸収できれば実用上問題は無くなる。

【０１２５】一方、転写ローラ弾性体層として発泡スポ
ンジを用いた場合、被記録材搬送速度は画像印字比率に
より変化し易く、第１の実施形態例に示した例では、画
像印字比率により２％程度の速度差があるために、加圧
ローラ３４の被記録材搬送速度変化の３％と合わせ最大
５％の速度変化を吸収しなければならなく、加圧ローラ
３４が被記録材Ｐを引っ張る場合の４％の速度差が吸収
できなければ実用上の問題は解決できず、加圧ローラ３
４の外径精度を厳しくする、加圧ローラ３４のゴム層肉
厚を非常に薄くする（例えば１．５ｍｍ以下）等のコス
トアップ、高速化対応が困難な手段を採らざる得なくな
る。

【０１２６】このように転写ローラ５にソリッド状の弾
性体層５ｂを用いることで、加圧ローラ駆動方式・フィ
ルム加熱方式の定着装置１２において被記録材搬送速度
変化に対しマージンが大きくなることが分かる。

【０１２７】次に加圧ローラ３４が転写ローラ５に比べ
被記録材を３％速く搬送した状態において、画像上問題
の生じない条件について実験例を基に説明する。

【０１２８】加圧ローラ駆動方式・フィルム加熱方式の
定着装置１２に用いる加圧ローラ３４は、φ１０ｍｍの
鉄芯金３４ａの上に、ゴム硬度（テストピース硬度JIS-
A 1kg 荷重）が２５度のシリコーンゴム層３４ｂを厚み
約４ｍｍで形成し外径φ１６．５ｍｍのものとした。こ
の時該加圧ローラ３４のローラ硬度は５１度（Asker-C
1kg 荷重）で、定着フィルム３１への加圧力は６ｋｇと
した。

【０１２９】一方、転写ローラ５は、φ１０ｍｍの鉄芯
金５ａの上に、厚み約３．５ｍｍのシリコーンゴム層５
ｂをゴム硬度を１０〜５０度の間で各種形成した。この
時シリコーンゴム層５ｂには摩擦力を低下させるため
に、フッ素樹脂又はシリコーン樹脂を混入分散させたも
のも用いた。

【０１３０】ここで、転写ローラ５と加圧ローラ３４の
被記録材搬送速度は、加圧ローラ３４によるものが３％
速くなるように互いの外径を調整した。

【０１３１】以下本例における実験結果を表２に示す。

【０１３２】 転写ローラ５ シリコンーンコ゛ム硬度 ローラ硬度 対感光ドラム摩擦力 Ａ1 10 度 32 度 15.1倍 Ｂ1 15 度 41 度 13.8倍 Ｃ1 20 度 51 度 12.6倍 Ｄ1 30 度 59 度 12.2倍 Ｅ1 50 度 68 度 11.6倍 又、シリコーンゴム中にシリコーン樹脂を２０部分散さ
せ摩擦力を低下させたサンプルも使用し、該シリコーン
ゴムをシリコーンゴムＢと称する 転写ローラ５ シリコンーンコ゛ムBノ硬度 ローラ硬度 対感光ドラム摩擦力 Ｆ1 15 度 41 度 8.6倍 Ｇ1 25 度 56 度 7.6倍 Ｈ1 35 度 63 度 6.9倍 ここで、ゴム硬度はJIS-A 1kg 荷重の値、ローラ硬度は
Asker-C 1kg 荷重の値である

【０１３３】

【表２】 表２において、画像はハーフトーン画像出力時に加熱定
着装置１２により被記録材Ｐが搬送される領域でブレや
画像の伸びが観察されるかどうかで判定を行った。この
結果より対感光ドラム摩擦力が本実験例の範囲内である
場合には、その数値の大きさよりも転写ローラ５のゴム
硬度の寄与度が大きいことが分かり、具体的には転写ロ
ーラ５に用いた弾性体層５ｂのゴム硬度が加圧ローラ３
４に用いた弾性体層３４ｂのゴム硬度よりも硬い場合に
良好な画像が得られることが分かる。これは前記第１の
実施形態例で述べたように、被記録材Ｐの転写ニップ部
Ｔ内での保持力が転写ローラ５の弾性体層５ｂの復元力
に依存している為に、弾性体層５ｂの硬度が高い方が復
元力が強く、被記録材保持力が高くなるためと思われ
る。

【０１３４】このように第１の実施形態例で述べたソリ
ッド状の弾性体層５ｂを用いた転写ローラ５を使用し、
同時にその弾性体層５ｂの硬度が、加熱定着装置１２の
加圧ローラ３４の弾性層３４ｂの硬度より高いことによ
り、加圧ローラ駆動方式・フィルム加熱方式の加熱定着
装置１２において、転写ニップ部Ｔ−定着ニップ部Ｎ間
の距離が被記録材Ｐの最大サイズよりも短くとも加圧ロ
ーラ３４による被記録材速度変化に充分マージンを持っ
た画像形成装置を提供することができる。

【０１３５】〈第５の実施形態例〉本例は上記第４の実
施形態例において、加熱定着装置１２の加圧ローラ３４
のシリコーンゴムからなる弾性体層３４ｂに、更にその
表層にフッ素樹脂層からなる離型層３４ｃ（ＰＦＡチュ
ーブ、ＦＥＰチューブ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等のコーティン
グ層）を設けたことを特徴とする。

【０１３６】このような離型層３４ｃを設けることによ
り、加圧ローラ３４のトナー汚れを防止できるだけでな
く、転写ローラ５に比べてニップＮ内での被記録材保持
力が樹脂層３４ｃを有する為に小さくなり、前記第４の
実施形態例で述べたような加圧ローラ３４が被記録材Ｐ
を強く引っ張り、形成画像が伸びたり、ブレたりする現
象に対し更にマージンが大きくなる。

【０１３７】これは弾性層３４ｂのニップＮ内での復元
力が樹脂層３４ｃを介することで弱まるために生じる。

【０１３８】又、加圧ローラ３４は被記録材Ｐを搬送す
る時、転写ローラ５よりその搬送速度が速くなった場
合、画像に異常が表れない場合、定着ニップ部Ｎ内で常
に被記録材Ｐと加圧ローラ表層がスリップしていること
になり、加圧ローラ表層がゴム層単体の場合表層が摩耗
しやすいという欠点があったが、表層にフッ素樹脂層３
４ｃを設けることで耐摩耗性も向上することができる。

【０１３９】従って、加圧ローラ表層に樹脂層３４ｃを
設けた場合、転写ローラ表層は弾性体層５ｂのみの場合
前記第４の実施形態例の関係を保つことで充分なマージ
ンを確保できるのに加え、転写ローラ５側に樹脂層５ｃ
を設けた場合でも加圧ローラ３４側の樹脂層３４ｃに比
べその厚みを同等又は薄くし、同時に前記第４の実施形
態例の関係を保つことにより、前記第４の実施形態例の
効果を得ることができる。

【０１４０】この結果、転写ローラ５、加圧ローラ３４
共に表面へのトナー付着、表面摩耗が生じ難く、その耐
久性能を高めることが可能となり、特に高速の画像形成
装置への適用が可能となる。

【０１４１】以下具体的な例を示す。

【０１４２】転写ローラ５は、φ６ｍｍの鉄芯金５ａの
上に、弾性体層５ｂとしてＮＢＲを厚み５ｍｍで設け、
その表層にフッ素樹脂を分散させたウレタン樹脂層５ｃ
を厚み３０μｍで設け、この時該転写ローラ５のローラ
硬度は５０度（Asker-C 1kg荷重）、抵抗値は２×１０⁸
Ωとした。

【０１４３】一方、加圧ローラ３４は、φ１０ｍｍの鉄
芯金３４ａの上に、弾性層３４ｂとしてシリコーンゴム
層を厚み３ｍｍで設け、その上にＰＦＡチューブ層３４
ｃを厚み５０μｍで設けた。

【０１４４】転写ローラ５、加圧ローラ３４の被記録材
搬送速度の関係は、加圧ローラ３４が連続通紙中に熱膨
張により被記録材搬送速度が速くなった時に、転写ロー
ラ５に対し３％速くなるように設定した。

【０１４５】この結果、耐久中においては画像に特に異
常は見られず、耐久性も良好でＡ４サイズの普通紙を３
０万枚通紙しても転写ローラ表層に異常はみられず、常
に被記録材Ｐが加圧ローラ３４と転写ローラ５間でテン
ションを加っているにも係わらず両者とも特に摩耗した
様子を見受けられず、転写ローラ５・加圧ローラ３４共
に表層汚れが発生せず、初期と同等の性能を維持するこ
とができた。

【０１４６】尚、第４、第５の実施形態例においては、
加圧ローラ駆動方式・フィルム加熱方式の加熱定着装置
１２についてその作用効果を説明したが、フィルム加熱
方式以外の定着装置でも加圧ローラにより被記録材を支
配的に搬送する構成の加熱定着装置についても本発明を
適用できることは言うまでもない。

【０１４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
像担持体に接する転写回転体を使用した転写方式の画像
形成装置において、簡易な構成で文字画像の中抜けを防
止すると同時に、転写回転体のクリーニング性を維持し
つつ画像パターンによらず印字精度を良好に保つと同時
に、量産性、耐久性に優れた画像形成装置を提供するこ
とができる。

【０１４８】また本発明によれば上記の効果に加えて、
加圧用回転体駆動型の加熱定着装置を用いた画像形成装
置においては、加圧用回転体の被記録材搬送速度変化に
関わらず、画像の伸び、ブレ等を効果的に防止すること
が可能となり、この結果、安価な構成で、画像形成装置
の小型化が可能になり、同時に加圧用回転体である加圧
ローラの量産性が優れると言う効果を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は第１の実施形態例における画像形成装
置例の概略構成図、（ｂ）は転写ローラ部分の拡大模型
図

【図２】転写ローラ、感光ドラムの摩擦力測定方法の説
明図

【図３】第２の実施形態例の画像形成装置における転写
ローラ部分の拡大模型図

【図４】第４の実施形態例の画像形成装置の要部の模型
図

【符号の説明】

１ 像担持体（感光ドラム） ２ 帯電手段（帯電ローラ） ３ 画像情報露光手段（レーザースキャナー） ４ 現像装置 ５ 転写ローラ Ｔ 転写ニップ部 Ｓ 転写バイアス印加電源 ６ クリーニング装置 １２ 加熱定着装置 ３１ 加熱用回転体（円筒状定着フィルム） ３２ フィルムガイド部材（ステイ） ３３ 加熱体（セラミックヒータ） ３４ 加圧用回転体（加圧ローラ） Ｎ 定着ニップ部 Ｍ 加圧ローラ駆動系 Ｐ 被記録材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮本 敏男 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 (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体上にトナー像を形成し、該トナ
   ー像を被記録材上に転写する転写手段を有する画像形成
   装置に於いて、 前記転写手段がソリッド状の弾性体からなる回転体であ
   って前記像担持体の表面に加圧接触しており、該転写回
   転体の表面の移動速度は像担持体の表面の移動速度より
   も速い速度で駆動され、該転写回転体の表面摩擦力は像
   担持体の表面摩擦力に対し３〜２０倍であることを特徴
   とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記転写回転体は像担持体に対し２００
   ｇ／ｃｍ² 以上、８００ｇ／ｃｍ² 以下の圧接力で当接
   している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】 前記転写回転体は像担持体の表面の移動
   速度に対し１〜５％速い速度で移動していることを特徴
   とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記転写回転体に被記録材へのトナー像
   転写時以外のタイミングでトナーと同極性の電圧を印加
   するモードを有することを特徴とする請求項１ないし３
   の何れか１つに記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記転写回転体は、芯金の外周にソリッ
   ド状の弾性体からなる弾性層を有し、抵抗値が１０⁶ Ω
   〜１０¹⁰Ωの転写ローラであることを特徴とする請求項
   １ないし４の何れか１つに記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 像担持体上にトナー像を形成し、該トナ
   ー像を被記録材上に転写する転写手段を有し、トナー像
   転写後の被記録材上のトナー像を永久定着する加熱定着
   装置が、加熱用回転体と、弾性体からなる加圧用回転体
   を有し、加圧用回転体の回転により加熱定着装置内での
   被記録材の搬送を行う画像形成装置に於いて、 前記転写手段がソリッド状の弾性体からなる回転体であ
   って前記像担持体の表面に加圧接触しており、該転写回
   転体の表面の移動速度は像担持体の表面の移動速度より
   も速い速度で駆動され、該転写回転体の表面摩擦力は像
   担持体の表面摩擦力に対し３〜２０倍であることを特徴
   とする画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記転写回転体の弾性層に用いられる弾
   性体の硬度は加熱定着装置の加圧用回転体に用いられる
   弾性体の硬度に比べて硬いことを特徴とする請求項６に
   記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記転写回転体は前記像担持体の表面の
   移動速度に対し１〜５％速い速度で移動していることを
   特徴とする請求項６または７に記載の画像形成装置。
9. 【請求項９】 前記加熱定着装置の加圧用回転体は弾性
   層の上にフッ素樹脂層を有し、前記転写回転体は表層に
   樹脂層を有さない、または加圧用回転体が有する樹脂層
   に比べその厚みが薄い樹脂層を有することを特徴とする
   請求項６ないし８の何れか１つに記載の画像形成装置。