JP2002244452A

JP2002244452A - 転写ローラおよびそれを用いた画像形成装置

Info

Publication number: JP2002244452A
Application number: JP2001037170A
Authority: JP
Inventors: Yukikazu Kamei; 幸和亀井; Tomohiro Oikawa; 智博及川; Shiro Wakahara; 史郎若原; Hideki Onishi; 英樹大西; Hiroshi Doshoda; 洋道正田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-02-14
Filing date: 2001-02-14
Publication date: 2002-08-30

Abstract

(57)【要約】【課題】複雑なプロセスコントロールを必要とせ
ず、高画質の画像を形成できる転写ローラを提供する。【解決手段】導電性弾性体を被覆した芯金材からなる
転写ローラは、前記導電性弾性体が、基材として有極性
樹脂と無極性樹脂と導電剤とを含み、導電性弾性体は、
装置内の環境変化に伴う体積抵抗率の変化が、下記の数
式１ ρLL/ ρHH≦１０（但し、ρLLは５℃、相対湿度１５％の低温低湿環境下
における体積抵抗率〔Ω・cm〕、ρHHは６０℃、相対湿
度８５％の高温高湿環境下における体積抵抗率〔Ω・c
m〕）で表されることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、転写ローラに関
し、特に複写機、レーザビームプリンタ等の電子写真方
式の画像形成装置で、転写紙の第一面に画像形成を行っ
た後、前記転写紙の第二面に画像形成を行う両面印字機
能が付いた画像形成装置に用いられる転写ローラに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図１０は、転写紙の両面に画像形成を行
う画像形成装置の例として、レーザビームプリンタの概
略構成を示す。図１０において、レーザビームプリンタ
１００は、感光体ドラム３（像担持体）、帯電ローラ
４、半導体レーザとそのドライバを有する露光器５、現
像器６、転写ローラ７、定着器８、除電器９、クリーニ
ング器１０、転写紙の裏面（第二面）に印字を行うため
の転写紙再搬送手段１１および排紙トレイ１２から主に
構成されている。

【０００３】レーザビームプリンタ１００に入力された
画像信号は、露光器５のドライバに送出され、ここで半
導体レーザのＯＮ／ＯＦＦが制御される。半導体レーザ
から出射されたレーザ光はポリゴンミラー（図示せず）
により偏向されて感光体ドラム３の軸線方向の走査光と
なり、光学系を介して感光体ドラム３上に投影される。
感光体ドラム３は、図中の矢印方向に回転し、帯電ロー
ラ４により均一に帯電された後、レーザ光のＯＮ／ＯＦ
Ｆに応じた露光を受け、その表面に静電潜像が形成され
る。

【０００４】次いで、現像器６によりトナーが付与さ
れ、感光体ドラム３の表面に顕像（トナー画像）が得ら
れたる。その後、給紙ローラ１５によって給紙カセット
１４から一枚ずつ取り出された転写紙にトナー画像が転
写ローラ７の回転によって転写される。転写紙に転写さ
れなかったトナーは、感光体ドラム３の表面からクリー
ニング器１０によって払い拭われ、感光体ドラム３は次
の画像形成装置工程に備える。一方、未定着トナー画像
が載った転写紙は、定着器８に搬送される。

【０００５】定着器８は、中空の定着ローラ１６に定着
用ヒータ１７を有し、このヒータ１７に通電することで
定着ローラ１６が加熱され、定着ローラ１６の表面温度
を検知する温度センサの出力がコントロール部（図示せ
ず）に入力され、コントロール部のフューザ制御回路に
よりヒータ１７がＯＮ／ＯＦＦされて定着ローラ１６の
表面が所定温度に維持される。加圧ローラ１８は図示し
ない付勢手段により定着ローラ１６に押圧されており、
転写紙上の未定着トナーは定着ローラ１６と加圧ローラ
１８で形成されるニップ内で転写紙とともに加熱、加圧
され転写紙上に定着される。転写紙の表面に定着トナー
像が形成された後、前記転写紙は最終プリントとして図
中矢印方向に従って排紙トレイ１２に排出される。な
お、図１０中の各矢印は、給紙カセット１４から取り出
されて搬送される転写紙の給送軌跡を示す。

【０００６】第一面（表面）にトナー画像が永久定着さ
れた転写紙は、通常、そのまま排紙トレイ１２に排紙さ
れるが、両面印字、すなわち、第二面（裏面）にも印字
がなされる場合には、フラッパ１９がフラッパソレノイ
ド（図示せず）により切り換えられることにより、正・
逆転ローラ２１を介して再給紙搬送路２４に導かれる。
再給紙搬送路２４に導かれた転写紙は、再度、正・逆転
ローラ２１を介して搬送ローラ２２および再給紙ローラ
２３に搬送され、感光体ドラム３に再給紙される。次い
で、前記と同様の動作により転写紙の第二面に対する印
字が行われた後、排紙トレイ１２に排紙される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】近年、高画質化のニー
ズの高まりから、低価格のモノクロ機においても高解像
度化が進み、解像度１２００DPI （ドット／インチ）、
という高解像度モードを有するプリンタが開発されてい
る。しかし、解像度を、例えば、６００DPI →１２００
DPI に高めようとすると、レーザビームプリンタのスキ
ャナユニット内のポリゴンミラーの回転数を２倍にしな
ければならず、技術面およびコスト面で多くの制約を伴
う。

【０００８】前記のスキャナユニットにおける問題の対
策法として、例えば、６００DPI で２６枚／分（プロセ
ススピード約１２２ｍｍ／sec ）のプリンタであれば、
１２００DPI モードのときにはプロセススピードを半分
にする設定に切り換えて、１２００DPI で１３枚／分
（プロセススピード約６１ｍｍ／sec ）で動作させると
いうように解像度とプロセススピードを切り換え可能な
プリンタが作られている。このような切り換え方式であ
れば、ポリゴンミラーの回転数は、解像度によらずに一
定に設定するだけでよいので、スキャナユニットの技術
面およびコスト面における制約は緩和される。

【０００９】しかしながら、電子写真方式の画像形成装
置において、上記のようにプロセススピードを切り換え
て転写紙の両面に印字を行う場合、電子写真のプロセス
条件の最適値の変動に起因していくつかの問題が生じ
る。以下にその問題点を説明する。

【００１０】第一の問題は、トナー画像の定着後におい
ては、定着器の加熱作用により転写紙中に含まれていた
水分が蒸発して減少し、転写紙の体積抵抗率が高くな
る。前記のようにプロセススピードを遅くした場合に
は、転写紙の加熱時間が長くなり、かつ転写紙の含水分
の蒸発量が多くなるため、さらに高抵抗となる（紙の種
類、定着の加熱条件によっても異なるが、例えば、約１
０¹⁰Ωcmが約１０¹⁴Ωcmになる）。このため、裏面（第
二面）の印字時には表面（第一面）の印字時に比べて、
高い転写電圧が必要となるが、ベタ部において必要な転
写濃度を得るために転写電圧を高くすると、ハーフトー
ン部において逆転写等の画質劣化を引き起こす。また、
高い転写電圧は異常放電等により感光体等の劣化を引き
起こす原因となり、さらに、紙の種類や環境条件によっ
ては、良好な転写を行うために感光体の耐圧（４kV以
上）を超える転写バイアスが必要となってくる場合もあ
る。

【００１１】第二の問題は、転写紙の含水分の蒸発量
が、転写紙の種類、雰囲気環境、定着温度（定着ローラ
の温度の脈動及び加圧ローラの表面温度）によってトナ
ー画像の定着の前後で変化するため、それに応じて転写
紙の体積抵抗率が変化する。したがって、裏面（第二
面）印字には、プロセス速度、転写電圧等のプロセス条
件をコントロールして新たに設定することが好ましい
が、全ての種類の転写紙、各環境下において、最適なプ
ロセス条件を設定することは困難である。また、転写ロ
ーラも、周囲環境条件による体積抵抗率の変化や、量産
時の体積抵抗率のばらつき（１桁程度）、製造ロット毎
での体積抵抗率のばらつき（１．５桁程度）等の不安定
要素を有しているため、転写における問題を一層複雑化
させている。

【００１２】第三の問題は、転写紙が定着器により加熱
され、加熱された転写紙が、再度、転写部に搬送される
ため、裏面転写時において転写ローラは転写紙との接触
により加熱される。特に、連続印字時における転写ロー
ラの温度上昇は顕著となる。また、裏面印字時に転写部
に再度搬送された転写紙の熱（表面転写時の加熱によ
る）により転写ローラが加熱され、さらに転写紙からの
放熱により、通常の片面印字時の装置内温度と比較して
も、両面印字時には周囲温度が上昇する。この現象は、
特に連続通紙におけるマルチ印字時に顕著となる。

【００１３】この周囲環境の変化（特に温度上昇）によ
り、環境依存性を有する転写ローラは、、その抵抗値が
大きく変動し、連続印字時における初期時と複数枚を通
紙させた後の画像とでは画質が異なる。このような画質
の変動を回避するために、転写ローラに印加するバイア
スを初期時と連続通紙時で変化させたり、また、定電圧
制御と定電流制御を所定のタイミングで行うといった電
気制御を行ったり、転写時の紙間等で転写ローラの体積
抵抗率を検知し、検知された体積抵抗率に見合った転写
バイアスを印加する等の種々の複雑なプロセスコントロ
ールが必要になってくる。

【００１４】第四の問題は、上記のように、両面印字時
に転写ローラとその周囲温度が上昇した際、転写ローラ
が熱膨張し、転写ローラと感光体との間の周速差が初期
設定時からさらに大きくなる。これにより、文字倍率の
変動や、文字抜け、白抜け（特に、厚紙、OHP で顕著）
といった画像不具合が生じる。

【００１５】前記のように、両面印字機能の付いた画像
形成装置において、転写ローラに要求される材質特性と
しては、環境変化（特に温度変化）に対する体積抵抗率
の変動を小さくすることが重要である。転写ローラの体
積抵抗率の変動が大きい場合、片面印字時と両面印字時
とでは、転写紙の体積抵抗率が大きく変化するという要
因に、転写画質を左右する様々な弊害の要因が結果的に
加わることにより、転写画像の濃度不足、転写散り（ト
ナーの吸着力が弱くなって乾燥した転写紙上でトナーが
飛び散る現象）等の画質劣化が発生する。これを回避す
るため、従来は上記のような複雑なプロセスコントロー
ルを用い、転写バイアスを色々な条件毎に変更するとい
ったことをしなければ、良好な転写画像を得ることがで
きなかった。

【００１６】現在、商品化されている転写ローラとして
は、大きく分けると、有極性エラストマーであるポリウ
レタン発泡体に導電性付与剤としてイオン導電剤を充填
させたものと、無極性エラストマーであるエチレン−プ
ロピレン−ジエン共重合ゴム（EPDM）、シリコーンゴム
発泡体に導電性付与剤としてカーボン、金属酸化物を充
填させたものがある。ポリウレタン発泡体に代表される
環境依存性のある転写ローラを用いた場合においては、
体積抵抗率が１０⁸ Ω・cmの転写ローラを用いて両面連
続通紙を行った場合、体積抵抗率の変動は、約１. ５桁
〜２桁以上であり、満足な性能は得られていない。

【００１７】また、エチレン−プロピレン−ジエン共重
合ゴムに代表される比較的環境依存性の少ない転写ロー
ラを用いた場合においては、抵抗調整剤としての導電剤
の粒子が大きいことと、加硫時の分散条件等により分散
のばらつきが生じ、転写ローラの表面における体積抵抗
率のばらつきが大きく、画像劣化を引き起こす。特に、
両面印字機等の厳格な転写条件を有する複写機、プリン
タにおいて、転写画像良好マージンの少ない機種によっ
ては、この体積抵抗率のばらつきによる転写ムラ等の画
像劣化への影響が顕著である。

【００１８】また、両面連続印字における、加熱紙によ
る加熱を転写ローラが受けることにより、転写ローラが
熱膨張し、感光体との周速差による文字抜けが特に厚
紙、OHP で顕著になる。図１１は、転写ローラの熱膨張
率と文字抜けの発生率との関係を示すグラフである。図
１１から明らかなように、転写ローラの熱膨張が５％以
上になると、文字抜けの発生が顕著になる。

【００１９】また、転写ローラの周速の変動が転写紙の
搬送速度の変動を招き、感光体上から転写紙上にトナー
像が転写される際に、感光体上のトナー画像と転写紙上
のトナー画像の画像倍率の変化等が生じる。これも、転
写ローラが熱膨張により５％以上膨張することにより、
転写紙搬送速度が３％以上速くなることで、画像倍率の
変化が顕著に現れる。

【００２０】この発明は、前記の問題に鑑みてなされた
ものであり、複雑なプロセスコントロールを必要とせ
ず、高画質の画像を形成できる転写ローラおよびそれを
用いた画像形成装置を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】この発明によれば、導電
性弾性体を被覆した芯金材からなる転写ローラにおい
て、前記導電性弾性体が、基材として有極性樹脂と無極
性樹脂と導電剤とを含み、導電性弾性体は、装置内の環
境変化に伴う体積抵抗率の変化が、下記の数式１ ρLL/ ρHH≦１０（但し、ρLLは５℃、相対湿度１５％の低温低湿環境下
における体積抵抗率〔Ω・cm〕、ρHHは６０℃、相対湿
度８５％の高温高湿環境下における体積抵抗率〔Ω・c
m〕）で表されることを特徴とする転写ローラが提供さ
れる。

【００２２】この発明の別の観点によれば、導電性弾性
体を被覆した芯金材からなる転写ローラにおいて、前記
導電性弾性体が、基材として有極性樹脂と無極性樹脂と
導電剤とを含み、導電性弾性体は、装置内の環境変化に
伴う熱膨張率の変化が、下記の数式３０＜（DHH/DLL −１) ≦０. ０３（但し、DHH は６０℃、相対湿度８５％の高温高湿環境
下における転写ローラの外径〔ｍｍ〕、DLL は温度５
℃、相対湿度１５％の低温低湿環境下における転写ロー
ラの外径〔ｍｍ〕であり、芯金材を被覆する導電性弾性
体の被覆厚さが４mm〜６mmの場合）で表されることを特
徴とする転写ローラが提供される。

【００２３】この発明のさらに別の観点によれば、像担
持体と、像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手
段と、前記静電潜像にトナーを付着して顕像化させる現
像手段と、顕像化されたトナー像に電圧を印加して転写
紙の第一面に転写する転写手段と、転写されたトナー像
を加熱・圧接により転写紙に画像として定着させる定着
手段と、画像が定着された前記転写紙の第二面に前記の
画像形成を行うべく前記転写手段に前記転写紙を搬送可
能な搬送手段とからなり、転写手段が、この発明の転写
ローラを備え、転写紙の搬送速度を制御する搬送手段の
搬送速度制御部と、像担持体に形成される静電潜像の解
像度を複数設定する静電潜像形成手段の解像度制御部を
具備してなる両面印字機能が付いた画像形成装置が提供
される。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明は、両面印字機能付き画像
形成装置内に配置される転写ローラにおいて、上記装置
内の環境変化に伴う体積抵抗率の変化および熱膨張率の
変化を所定値以下に抑えることにより、両面印字を連続
して良好に行える画像形成装置を提供するものである。
なお、この発明における体積抵抗率とは、試料の内部を
流れる電流に平行な電位の傾きと電流密度との比であり
（体積固有抵抗）、一辺の長さが１ｃｍの立方体の相対
する面を覆う２つの電極間で直流電流を用いて測定した
体積抵抗率（直流電圧を、電極間にはさんだ試料の内部
を通る電流で除した数値）に等しい。上記の体積抵抗率
の測定法は、ＪＩＳＫ６９１１記載の方法に基づ
く。この発明における体積抵抗率を以下、抵抗と称す
る。

【００２５】図１は、この発明による画像形成装置に用
いられる転写ローラを示す。転写ローラ３０は、導電性
材料からなる芯金３１と、芯金３１の押圧面を被覆する
弾性体３２とからなる。芯金３１の材質としては、熱膨
張率の比較的小さいアルミニウムや鉄が挙げられる。弾
性体３２は、有極性樹脂と無極性樹脂と導電剤とを基材
とする導電性樹脂組成物からなる発泡弾性体で形成さ
れ、後記のように、気孔が連続状に繋がった連続気泡を
有するセル構造で形成される。

【００２６】導電性樹脂組成物における、有極性樹脂と
無極性樹脂の混合比は、８０：２０〜２０：８０が好ま
しい。有極性樹脂としては、ニトリル- ブタジエンゴム
（ＮＢＲ) 、ウレタンゴム、アクリルゴム、エピクロル
ヒドリンゴム、クロロプレンゴム等が挙げられる。これ
らのうち、体積抵抗率のばらつきが少なく、他の樹脂や
種々の導電フィラーとの混合が比較的容易なＮＢＲが、
特に好ましい。無極性樹脂としては、エチレン- プロピ
レン- ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、シリコーンゴム
等が挙げられる。これらのうち、部分抵抗ばらつきが少
なく、他の樹脂（特にNBR)や種々の導電剤（特にカーボ
ンブラック）との混合が容易であって、所望の電気的、
構造的特性を有した弾性体ゴムを製作できる点で、ＥＰ
ＤＭが特に好ましい。

【００２７】この発明において、導電性樹脂組成物は、
中抵抗領域で安定した抵抗特性を得ることができると共
に、部分的な抵抗ムラがなく、かつ、耐オゾン性に優
れ、しかも、低硬度で成形性に優れた導電性ゴム組成物
を得るために、上記のＮＢＲと、ＥＰＤＭを、８０：２
０〜２０：８０の重量比で混合したものが好ましい。Ｎ
ＢＲの割合を８０重量％よりも多くすると、樹脂組成物
中の二重結合を有する樹脂成分が多くなるため、樹脂組
成物の耐オゾン性が低下する。また、ＥＰＤＭの割合を
８０重量％よりも多くすると、樹脂組成物の抵抗ムラが
激しくなる。

【００２８】本発明の導電性樹脂組成物には、上記の有
極性樹脂および無極性樹脂の他に、後記の各種添加剤が
配合される。本発明の導電性樹脂組成物における、有極
性樹脂と無極性樹脂を合わせた配合量は、導電性樹脂組
成物１００重量部に対して、約５０〜７０重量部とする
のが好ましい。導電性樹脂組成物には、体積抵抗率を調
整するための前記の導電剤（導電性フィラー）と、加硫
剤、加流促進剤、発泡剤、老化防止剤および樹脂組成物
の強度を向上させる補強剤あるいは充填剤が必要に応じ
て適宜配合される。

【００２９】導電剤としては、カーボンブラック（チャ
ンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラ
ック）、金属酸化物（酸化亜鉛、酸化アンモニウム、酸
化マグネシウム等）、金属粉、グラファイト等が挙げら
れる。これらの中でも、カーボンブラックが特に好適で
ある。導電剤にカーボンブラック用いる場合、導電性樹
脂組成物の組成物成分１００重量部に対して、２０〜５
０重量部を添加するのが好ましい。特に、カーボンブラ
ックの配合量が６０重量部よりも多くなると、転写ロー
ラの電気抵抗の印加電圧依存性が大きくなり、逆に５重
量部より少ないと、所望の電気抵抗が得られなくなる。

【００３０】加硫剤としては、硫黄、有機硫黄化合物の
他、有機過酸化物などが挙げられる。有機硫黄化合
物としては、テトラメチルチウラムジスルフィド等が挙
げられる。有機過酸化物としては、べンゾイルペルオキ
シド等が挙げられる。なお、これらのうち、加硫ととも
に発泡を行う場合には、加硫速度と発泡速度のバランス
がよくなる点から硫黄を用いるのが好ましい。なお、有
極性樹脂および無極性樹脂に対して加硫剤を添加する加
硫操作は、成形時に１回行ってもよいし、一次加硫およ
び二次加硫等のように複数回行ってもよい。

【００３１】加硫促進剤としては、例えば、消石灰、マ
グネシア（ＭｇＯ）、リサージ（ＰｂＯ）等の無機促進
剤や以下の有機促進剤を使用することができる。有機促
進剤としては、２−メルカプトベンゾチアゾール、Ｎ−
シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェン等の
チアゾール系加硫促進剤や、ｎ−ブチルアミン、ｔｅｒ
ｔ−ブチルアミン、プロピルアミン等の脂肪族第一アミ
ンと２−メルカプトベンゾチアゾールとの酸化縮合物、
ジシクロヘキシルアミン、ピロリジン、ピペリジン等の
脂肪族第二アミンと２−メルカプトベンゾチアゾールと
の酸化縮合物、脂環式第一アミンと２−メルカプトペン
ゾチアゾールとの酸化縮合物、モリフォリン系化合物と
２−メルカプトベンゾチアゾールとの酸化縮合物等のス
ルフェンアミド系加硫促進剤や、テトラメチルチウラム
モノスルフィド（ＴＭＴＭ）、テトラメチルチウラムジ
スルフィド（ＴＭＴＤ）、テトラエチルチウラムジモノ
スルフィド（ＴＥＴＤ）、テトラブチルチウラムジモノ
スルフィド（ＴＢＴＤ）、ジペンタメチレンチウラムテ
トラスルフィド（ＤＰＴＴ）等のチウラム系加硫促進剤
や、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛 (ΖｎＭＤＣ) 、
ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＺｎＥＤＣ）、ジ−
ｎ−ブチルカルバミン酸亜鉛（ΖｎＢＤＣ）等のジチオ
カルバミン酸塩系加硫促進剤などが挙げられる。また、
加硫促進助剤を配合することもできる。加硫促進助剤と
しては、亜鉛華などの金属化合物やステアリン酸、オレ
イン酸、綿実脂肪酸等の脂肪酸が挙げられる。

【００３２】発泡剤としては、A.D.C.A.（アゾジカルボ
ンアミド）系、D.P.T.（ジニトロソペンタメチレンテト
ラミン）系、T.S.H.（P-トルエンサルフオニルヒドラジ
ド）系などの有機系発泡剤が挙げられる。発泡剤の配合
量は、柔軟性を向上させる上で、導電性樹脂組成物１０
０重量部に対して、５〜１１重量部とするのが好まし
い。発泡剤の配合量が５重量部未満では発泡が不十分に
なり、１１重量部よりも多くなると発泡剤が加硫を阻害
して、加硫が不十分になる。

【００３３】老化防止剤としては、２−メルカプトベン
ズイミダゾールなどのイミダゾール類、フェニル−α−
ナフチルアミン，Ｎ，Ｎ′−ジ−β−ナフチル−ｐ−フ
ェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ′−イソプロピル
−ｐ−フェニレンジアミンなどのアミン類、ジ−ｔｅｒ
ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、スチレン化フェノールな
どのフェノ一ル類などが挙げられる。

【００３４】補強剤あるいは充填剤としては、シリカ、
クレー、タルク、炭酸カルシウム、二塩基性亜リン酸塩
（ＤＬＰ）、塩基性炭酸マグネシウム、アルミナ等の粉
体を挙げることができる。

【００３５】弾性体３２は、そのセル構造を連続気泡と
するために、スポンジ硬度を３０°〜６０°（Asker-C)
に調整するのが好ましい。これにより、感光体と転写ロ
ーラのニップが十分に確保でき、良好な画質を得ること
ができる。また、連続気泡が構成されるため、転写ロー
ラが加熱されてもローラの自体の熱膨張が少ない。な
お、スポンジ硬度の調整は、上記の発泡剤の配合量の増
減によってなされる。

【００３６】本発明における転写ローラは、比重が０．
２５〜０．５５、吸水率が１０〜６０％が好ましい。こ
れらの特性値は、いずれも、電子写真装置の転写ローラ
として、本発明の導電性ローラを使用したときに最適な
画像を得る上で、好適な範囲を示している。すなわち、
吸水率が前記の範囲を下回ると、ローラのへたり（comp
ression set ）が生じやすくなり、逆に吸水率が前記の
範囲を超えると、ローラの硬度が上昇し、トナー像に対
する線圧が増大するため、結果としてトナー像に対して
機械的な凝集力を生じさせ、文字に中抜け（白抜け）現
象が生じやすくなる。ただし、最適な画像を得るための
条件は、使用する電子写真装置の種類や稼働条件などに
よっても変動するため、必ずしもこれらの範囲に限定さ
れるものではない。

【００３７】図２は、本発明の転写ローラを用いた両面
印字機能付き画像形成装置の一例を示す概略構成図であ
るが、これによってこの発明が限定されるものではな
い。レーザビームプリンタ５０は、感光体ドラム３５、
帯電部材４１、露光器（半導体レーザ含む）４０、現像
器４２、転写ローラ３０、定着器３７、クリーニング器
４４、裏面印字のための転写紙再搬送手段４３により構
成される。図２において、画像形成装置としてのレーザ
ビームプリンタ５０は、転写ローラ３０を、感光体ドラ
ム等の感光体ドラム３５に、紙等の転写紙３６を介して
当接させ、この転写ローラ３４と感光体ドラム３５との
間に、図示しない高圧電源により電圧を印加し、感光体
ドラム３５と転写ローラ３０間に電界を発生させること
によって、感光体ドラム３５上のトナーを転写紙３６に
転写するものである。図中の矢印は転写紙３６の流れを
示す。レーザビームプリンタ５０では、片面印字と両面
印字を選択して実行することができ、両面印字時におい
ては、転写紙３６の表面に画像が定着された後、転写紙
３６が画像形成部に再送され裏面に印字がなされる。

【００３８】入力された画像信号は、レーザドライバ
（図示せず）に送出され、ここで半導体レーザ（図示せ
ず）のＯＮ／ＯＦＦが制御される。この半導体レーザ
（図示せず）から出射されたレーザ光はポリゴンミラー
（図示せず）により偏向されて感光体ドラム３５の長手
方向の走査光となり、ミラー（図示せず）を介して感光
体ドラム３５上に投影される。

【００３９】感光体ドラム３５は、矢印方向に回転し、
帯電部材４１により帯電された後、レーザ光のＯＮ／Ｏ
ＦＦに応じた露光を受け、その表面に静電潜像が形成さ
れる。そして、現像器４２によりトナーが付与され、顕
像（トナー画像）が得られた後、転写ローラ３０によ
り、給紙カセット４５から給紙ローラ３９によって一枚
ずつ取り出された転写紙にトナー画像が転写される。未
転写トナーは、感光体ドラム３５の表面からクリーニン
グ器４４によって払い拭われ、感光体ドラム３５は次の
画像形成装置工程に備える。

【００４０】一方、未定着トナー画像が載った転写紙
は、定着器３７に搬送され、永久定着像が得られた後、
最終プリントとして、図中矢印方向に従って機外に排出
される。なお、図中の矢印は、給紙カセット４５から取
り出されて搬送される転写紙の給送軌跡を示す。定着器
３７は、中空の定着ローラにヒータ（定着ヒータ）を有
しており、ヒータに通電することで定着ローラが加熱さ
れ、定着ローラの表面温度を検知する温度センサの出力
がコントロール部（図示せず）に入力され、図示しない
フューザ制御回路によりヒータがＯＮ／ＯＦＦ制御され
て、所定の表面温度が維持される。加圧ローラは付勢手
段（図示しない）により定着ローラに押圧されており、
転写紙上の未定着トナーは定着ローラと加圧ローラとの
なすニップ内で転写紙とともに加熱、加圧され永久定着
される。

【００４１】上記のようにして第一面（表面）にトナー
画像が永久定着された転写紙は、通常、そのまま排紙さ
れるが、第二面（裏面）にも印字がなされる場合には、
フラッパ３８がフラッパソレノイド（図示せず）により
切り替えられることにより、裏面印字時紙パスルートに
導かれる。裏面印字時紙パスルートに導かれた転写紙
は、搬送ローラ４６によって搬送され、感光体ドラム３
５に再給紙され、前述の第一面と同様にして、第二面の
印字が行われた後、排紙される。

【００４２】レーザビームプリンタ５０は、転写紙の搬
送速度を制御する搬送速度制御部と、感光体ドラム３５
に形成される静電潜像の解像度を複数設定する解像度制
御部を備える（ともに図示せず）。搬送速度制御部は、
レーザビームプリンタ５０の搬送ローラ４６等を含む前
記各ローラの搬送速度を切り替える速度切替手段を有す
る。静電潜像形成手段は、前記のポリゴンミラーの回転
数を切り替えることによって、複数の解像度により感光
体ドラム３５に潜像形成を行う解像度切替手段を有す
る。本発明においては、複数の転写紙搬送速度のうちの
１つの搬送速度が１２２ｍｍ/secであり、別の搬送速度
が６１ｍｍ/secであり、適宜、前記速度切替手段（図示
せず）により切り替えられる。

【００４３】また、解像度においては、本発明では、複
数の解像度のうちの１つの解像度が１２００DPI であ
り、他の解像度が６００DPI であり、画像信号に応じ
て、前記解像度を切り替える手段（図示せず）により切
り替えられる。また、解像度切替手段（図示せず）と、
設定される解像度に応じて転写紙の搬送速度を切り替え
る、転写紙の搬送速度切替手段を有しており、６００DP
I 印字時において２６枚／分（プロセススピード約１２
２ｍｍ／sec ）、１２００DPI印字時において１３枚／
分（プロセススピード約６１ｍｍ／sec ）で動作させる
よう各駆動部が制御される。

【００４４】図３および図４は、本発明の実施の一形態
による転写ローラの断面を模式的に示す。転写ローラ３
０は、アルミニウムの芯金３１と、ニトリル- ブタジエ
ンゴム（NBR)およびエチレン- プロピレン- ジエン共重
合ゴム（EPDM）に、カーボンブラックが導電剤として添
加された発泡弾性体である弾性体３２とからなる。弾性
体３２は、連続的に繋がった連続気泡からなる発泡セル
３３を有する。したがって、加熱されて昇温しても（６
０℃程度）、発泡セル３３に空気溜りを生じることがな
い。

【００４５】従来のウレタンゴム等からなる転写ローラ
の断面を図１２および図１３に模式的に示す。転写ロー
ラ２００の弾性体１３２の発泡セル１３３は、独立気泡
を有するセル構造で構成されており、空気溜りを生じや
すい。したがって、低温の５℃から装置内温度６０℃ま
で上昇させた場合に熱による膨張率は、５％前後と大き
い。

【００４６】これに対して、本発明の転写ローラ３０で
は、弾性体３２が連続気泡からなる発泡セル３３を有
し、転写ローラ３０が加熱された際に、発泡セル３３の
内部にあった空気が熱膨張した発泡セル３３の連続気泡
を通って外部に抜け出る。このように、空気の流通が可
能であるため、従来の独立気泡を有するセル構造で構成
された転写ローラ２００に比して、弾性体３２の熱膨張
率は小さく、低温の５℃から装置内温度６０℃まで上昇
させた場合に、３％以下に抑えることができる。

【００４７】本発明による転写ローラ３０の製造方法の
一例を説明する。弾性体３２は、主に混練り、加硫、成
形の各工程により製造される。まず、ＮＢＲとＥＰＤＭ
を、８０：２０〜２０：８０の重量比で混合したものを
オープンロール、バンバリーミキサー等の公知のゴム混
練装置を用いて６０〜１２０℃で、５〜３０分間、混練
りする。

【００４８】混練物の加硫は、例えば、電気プレス機、
缶加硫等により、１５０〜１８０℃で、５〜３０分間行
う。また、電子線の照射により加硫を行ってもよい。混
練物の加硫を二回行う場合には、一次加硫は１２０〜１
８０℃で５〜３０分間、二次加硫は１５０〜１６０℃で
１〜４時間行うことが好ましい。成形は、インジェクシ
ョン成形、トランスファー成形、押出成形により、ロー
ラー形状の金型内で混練物をローラ状に圧縮成形する。
なお、前記の加硫は混練物をローラー形状の金型内で圧
縮成形した後、金型を加熱する際に、または、インジェ
クション成形、トランスファー成形、押出成形によりロ
ーラ状に成形しながら行ってもよい。上記の成形は、加
硫前または加硫と同時に行うこともできる。このとき、
加流と同時に前記のアゾジカルボンアミドなどの有機発
泡剤を添加し、成形した後、例えば、７５％圧縮を５回
繰り返す等のクラッシング処理を施すことにより、連続
気泡が平均径１５０μｍ以下で形成され、かつアスカー
Ｃスポンジ硬度が３０〜６０°の範囲内にある発泡弾性
体を得ることができる。

【００４９】次いで、ローラ状に成形された成形品の内
径部に芯金３１を挿入して転写ローラ３０を作製する。
なお、挿入される芯金３１の外周面には、耐熱温度が２
００℃の接着剤を予め塗布しておくとよい。加流終了
後、取り出した転写ローラ３０は、所望の径となるよう
必要に応じて表面研磨を施して、外径、真円性および円
筒度を調整する。製造された転写ローラ３０の断面を図
５に示す。

【００５０】〔試験１〕レーザビームプリンタ５０を用
いて自動両面印字による画像の複写を行った。転写ロー
ラ３０は、ＮＢＲ６４重量％、ＥＰＤＭ１６重量％、抵
抗調整のためのカーボンブラック２０重量％からなる導
電性樹脂組成物の発泡弾性体である。この転写ローラ３
０では、中心部の抵抗が１E ＋８ Ω・ｃｍに設定され
た弾性体３２を用いた。なお、転写ローラ３０の量産時
における抵抗ばらつきを考慮して、下限値５E ＋７ Ω
・ｃｍ〜上限値５E ＋８ Ω・ｃｍのばらつきをもつ転
写ローラ３０を数本用意し、その中から転写ローラ３０
を選定した。解像度およびプロセススピードは、解像度
６００DPI 時のプロセススピードが１２２ｍｍ／sec で
あり、解像度１２００DPI 時のプロセススピードが６１
ｍｍ／sec である。転写紙には普通紙（斤量６４g/m
²）を用い、転写バイアスを一定に設定した。印字を
行う際のレーザビームプリンタ５０内の各環境と有効な
転写バイアスを表１に示す。

【００５１】

【表１】

【００５２】上記のLL、NN、HH環境下にて、レーザビー
ムプリンタ５０を用いてグレースケールおよび黒ベタを
自動両面印字したところ、各環境において良好な画像が
得られた。また、連続両面印字時におけるプリンタ５０
内温度の上昇（転写ローラ３０の温度上昇）による転写
不良も生じなかった。また、LL、HH環境下において解像
度１２００dpi で裏面に対して転写する場合の条件が最
も厳しいが、このとき、従来のウレタン単体の転写ロー
ラや、EPDM単体の転写ローラでは、ハーフトーン部にお
けるドット形成がNGとなり、またトナー飛散等の画質劣
化が生じた。しかし、本発明による抵抗安定性のある転
写ローラ３０を用いることにより、前記条件下において
も、良好な転写画像を得ることができた。

【００５３】以上のように、各環境において共通電圧で
あり、第一面（表面）印字と第二面（裏面）印字におけ
る転写電圧の切替えのみを行うことにより、各環境下に
おいて、良好な画像を得ることができ、極めてシンプル
な電圧制御のみで良好画質を得ることができた。また、
連続両面マルチ印字における文字抜けの発生率の減少及
び画像倍率の適正化を図ることができた。なお、上記で
用いた転写ローラ３０の前記抵抗の設定値は、転写効
率、転写によるトナー飛散等を考慮すると、１×１０⁸
Ω・cm前後がよく、この値に対して、抵抗変動が±０.
５桁以内で、部分抵抗ばらつきがMAX 抵抗/MIN抵抗の比
で２以下のとき、実使用においても複雑なプロセスコン
トロールをすることなく、各環境下において、安定した
転写画像が得られた。

【００５４】なお、従来の有極性エラストマー単体の転
写ローラを図２の試験機に搭載して試験を行ったとこ
ろ、LL環境下において裏面転写時に印加電圧を４ｋV 以
上印加させないと、十分な濃度を有した転写画像を得る
ことができず、また、ハーフトーン部においては、逆転
写による転写ムラが生じた。

【００５５】〔試験２〕本発明による転写ローラ３０を
図６に示す装置に組み込み、転写ローラ３０の抵抗の測
定試験を行った。転写ローラ３０は、上記の弾性体３２
を有するものを用い、図６に示すように、感光体ドラム
３５に対向して配設された。感光体ドラム３５は、通常
のアルミ感光体ドラム３５とアルミ素管とを用意した。

【００５６】本発明による転写ローラ３０の抵抗の測定
は、まず、転写ローラ３０を感光体ドラム３５に片側５
００gfの力で圧接しながら回転を開始させた。次いで、
電源５１から転写ローラ３０に１０００Ｖを印加し、前
記の普通紙を通紙しながら、転写電流を測定した。次
に、感光体ドラム３５をアルミ素管に取り替えた後、測
定した前記の転写電流値で１分間電流を流し、１分後の
電圧値を測定した。

【００５７】これらを前記の各環境で行い、得られた転
写電流値と電圧値を基に体積固有抵抗ρｖ〔Ω・cm〕を
下記の数式４に導入して計算した。

【００５８】 ρｖ＝（V/I ）・（S/t) 〔Ω・cm〕（但し、V は電圧値〔V 〕、I は電流値〔A 〕、S は弾
性体３２と感光体の接触面積〔cm² 〕、ｔは弾性体の厚
さ〔cm〕である。）

【００５９】得られた結果を図７に記す。本発明による
転写ローラ３０の抵抗は、LL値からHH値まで約１桁で推
移したが、従来の有極性エラストマー単体での転写ロー
ラでは、LL値からHH値までの間で約２桁推移している。
このように、本発明による転写ローラ３０は、格段の環
境抵抗安定性を有している。上記の構成により、両面連
続通紙時等の厳しい条件下においても、複雑なプロセス
コントロールをすることなく、すなわち、第一面と第二
面の２種類の電圧値の設定をすることなく、解像度１２
００DPI 時でも良好な画質形成及び転写を各環境下で行
うことができた。

【００６０】〔試験３〕本発明による転写ローラ３０を
図８に示す装置に組み込み、弾性体３０の表面に設定さ
れた複数の測定点における体積抵抗率のばらつきの測定
を行った。転写ローラ３０は、上記の弾性体３２を有す
るものを用いた。また、比較用に従来の無極性樹脂と導
電性フィラーの混合物からなる弾性体を有する転写ロー
ラを用意した。

【００６１】本発明による転写ローラ３０の抵抗の測定
は、図８に示すように、まず転写ローラ３０を、所定位
置に固定された幅１０ｍｍの銅テープを介して、絶縁性
プレート５５に片側５００gfの力で圧接し、電源５１か
ら転写ローラ３０に１０００Ｖを１分間印加し、この１
分間経過時の転写電流を測定した。得られた転写電流値
と電圧値を基に体積固有抵抗ρｖ〔Ω・cm〕を前記の数
式４に導入して計算した。これを転写ローラの周方向で
９０度毎に４点、軸方向で等間隔に８点の合計３２点で
測定し、抵抗の最も高い部分のMAX 値と抵抗の最も低い
部分のMIN 値の比較を行った。得られた結果を図９に示
す。

【００６２】図９から明らかなように、本発明による転
写ローラ３０における抵抗比（抵抗のばらつきの度合
い）は、MAX/MIN 比で２以下となるのに対し、従来の転
写ローラは、MAX/MIN 比で３〜１０となっており、抵抗
比が大きい。なお、前記従来の転写ローラをレーザビー
ムプリンタ５０に取り付けて印字を行ったところ、前記
HH環境下において裏面転写時に異常放電が発生し、転写
ムラが生じた。

【００６３】〔試験４〕本発明の転写ローラ３０の各環
境における外径の熱膨張について試験を行った。

【００６４】外径の異なる転写ローラ３０のサンプルＮ
ｏ．１〜６を、表２に示す各環境下で２４時間放置した
後、各サンプルにおける外径を測定した。

【００６５】

【表２】

【００６６】得られた測定結果を下記の数式３に代入し
た。

【００６７】０＜（DHH/DLL −１) ≦０. ０３但し、DHH は温度６０℃、相対湿度８５％の環境下にお
けるローラ外径（ｍｍ）、DLL は５℃、相対湿度１５％
の環境下におけるローラ外径（ｍｍ）である。

【００６８】転写ローラ３０の外径の変化量を表２に示
す。表２において、転写ローラ３０のサンプルＮｏ．１
〜６の中で、サンプルＮｏ．６の外径の変化量が最大値
を記録したが、それでも、変化率DHH/DLL −１＝０．０
１４となった。このように、本発明の転写ローラ３０の
弾性体３２は、環境依存性が少なく、外径の熱膨張率が
小さいことがわかる。

【００６９】

【発明の効果】この発明では、転写ローラの抵抗のばら
つき、すなわち、量産によるばらつき及びロット毎のば
らつきが生じたときでも、また、各環境下において、両
面印字を行う際に転写紙の抵抗の上昇や周囲環境に変動
が生じたときでも、複雑な電圧制御をすることなく、良
好な転写画像を形成できる。

【００７０】転写ローラの外径の環境変化による膨張率
を所定の範囲内に抑えることにより、両面マルチ印字等
により、転写ローラが加熱により熱膨張した場合でも、
文字抜け、周速変化による画像倍率不良等を生じない。
さらに、転写ローラの部分的な抵抗のばらつきを所定の
範囲内に抑えることにより、広い環境条件下において
も、異常放電等を起こさず良好な転写を行うことができ
る。

【００７１】弾性体を、有極性樹脂と無極性樹脂が８
０：２０〜２０：８０の重量比で構成されることによ
り、中抵抗領域( １E+８Ω・ｃｍ前後) で、安定した抵
抗特性（±０. ５桁以内）を得ることができると共に、
部分的な抵抗ムラ（抵抗比２以下）がなく、かつ、耐オ
ゾン性に優れ、しかも、低硬度で成形性に優れた導電性
ゴム組成物が得られる。

【００７２】弾性体を形成する基材として導電剤、特に
カーボンブラック等を添加することにより、抵抗を１E
＋８Ω・ｃｍに、環境抵抗変動を±０. ５桁以内に、部
分抵抗ばらつきをMAX 抵抗/MIN抵抗の比で２以下の導電
性弾性体を得ることができる。さらに、前記有極性樹
脂と無極性樹脂の混成弾性体１００重量部に対して、カ
ーボンブラックを２０〜５０重量部添加することによ
り、転写ローラの電気抵抗における印加電圧依存性は少
なくなり、かつ所望の電気抵抗が容易に得られる。

【００７３】また、弾性体は、周囲温度２０℃、周囲相
対湿度５０％時において抵抗の中心値を１E+８Ω・ｃｍ
に設定することにより、本発明による転写ローラは量産
および環境変化によるトータルの抵抗ばらつきを±０.
５桁以内に抑えることができる。また、５E ＋７Ω・cm
〜５E ＋８Ω・cmの間に抵抗が遍在することにより、抵
抗ばらつき内であれば、両面マルチ印字時を各環境下で
行った場合においても、画像不良を生じることなく良好
な転写画像を得ることができる。

【００７４】弾性体を形成する基材として、有極性樹脂
からなるニトリル- ブタジエンゴム（NBR)を用いること
により、部分的な抵抗のばらつきをが少なく、他の樹脂
（特にEPDM) 、種々の導電剤（特にカーボンブラック）
との混合が容易となり、所望の電気的、構造的特性を有
した弾性体ゴムを製作することができる。

【００７５】弾性体を形成する基材として、その基材の
一部が無極性樹脂からなるエチレン- プロピレン- ジエ
ン共重合ゴム（EPDM）を用いることにより、部分抵抗ば
らつきが少なく、他の樹脂（特にNBR)、種々の導電剤
（特にカーボンブラック）との混合が容易となり、所望
の電気的、構造的特性を有した弾性体ゴムを製作するこ
とができる。

【００７６】弾性体のAsker-C によるスポンジ硬度を、
３０°〜６０°に設定することにより、感光体と転写ロ
ーラのニップが十分に確保でき、安定した転写画像が得
られ、安定した転写紙の搬送が可能となる。

【００７７】弾性体が、連続気泡を有するセル構造とす
ることにより、両面マルチ印字において、転写ローラが
加熱を受け、熱膨張したとしても、セル部が連続的に構
成されているため、内部空気膨張等を起こしにくく、従
って、熱膨張の少ない転写ローラを得ることができる。
これにより、周速および画像倍率の変動を抑え、文字抜
け等の問題を回避できる。

【００７８】弾性体を形成する際、有機発泡剤を用いる
こと等により、弾性体のセル構造が均一安定な連泡構造
が形成され発泡及び加硫の良好な転写ローラを得ること
ができる。弾性体が通気性を有することにより、弾性体
が熱膨張しても内部に空気溜りを生じないため、内部空
気膨張等を起こしにくい。したがって、熱膨張の少ない
転写ローラを得ることができ、周速および画像倍率の変
動を抑え、文字抜け等の問題を回避できる。

【００７９】弾性体を形成する際、加硫剤として、硫
黄、有機硫黄化合物あるいは有機過酸化物を含むことに
より、弾性体のセル構造が均一で安定な連続気泡を有す
るセル構造が形成される。

【００８０】本発明の画像形成装置では、転写紙の搬送
速度を変化させることができるので、定着時における転
写紙の加熱時間に変動が生じた場合に対応できる。すな
わち、搬送速度が遅くなれば、定着部における加熱時間
が長くなり、転写紙の含水率が減少するため、転写紙の
抵抗が大きく上昇し、また、搬送速度が速くなるにつ
れ、転写紙の抵抗は相対的に減少していく。したがっ
て、搬送速度が変わることによる定着部での加熱時間に
よって転写紙の抵抗に差異が生じた場合においても、複
雑な制御をすることなく良好な転写画像を形成できる。

【００８１】さらに、複数の解像度を有するので、裏面
に例えば、解像度６００dpi と１２００dpi の異なる解
像度で画像形成する際においても、本発明による抵抗安
定性のある転写ローラを用いることにより、複雑な制御
をすることなく良好な転写画像を形成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の転写ローラの斜視図である。

【図２】本発明の転写ローラを備えた画像形成装置の実
施の一形態を示す概略図である。

【図３】本発明の転写ローラの内部構造を模式的に示す
側面断面図である。

【図４】本発明の転写ローラの内部構造を模式的に示す
正面断面図である。

【図５】本発明の実施の一形態による転写ローラの側面
図である。

【図６】本発明の転写ローラの試験に用いた転写ローラ
抵抗測定装置である。

【図７】図６の測定装置を用いた試験の結果を示すグラ
フである。

【図８】本発明の転写ローラの試験に用いた転写ローラ
部分抵抗測定装置である。

【図９】図８の測定装置を用いた試験の結果を示すグラ
フである。

【図１０】転写ローラを備えた画像形成装置における画
像形成動作を説明するための概略図である。

【図１１】従来の転写ローラの熱膨張率と文字抜けの発
生率との関係を示すグラフである。

【図１２】従来の転写ローラの内部構造を模式的に示す
側面断面図である。

【図１３】従来の転写ローラの内部構造を模式的に示す
正面断面図である。

【符号の説明】

３０転写ローラ３１芯金（芯金材）３２弾性体（導電性弾性体）３５感光体ドラム（像担持体）３６転写紙３７定着器４０露光器４１帯電部材４２現像器４４クリーニング器４３転写紙再搬送手段５０レーザビームプリンタ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｋ 5/36 Ｃ０８Ｋ 5/36 ４Ｆ０７４Ｃ０８Ｌ 9/02 Ｃ０８Ｌ 9/02 ４Ｊ００２ 23/16 23/16 101/00 101/00 Ｆ１６Ｃ 13/00 Ｆ１６Ｃ 13/00 ＡＧ０３Ｇ 15/00 １０６Ｇ０３Ｇ 15/00 １０６ // Ｇ０３Ｇ 15/04 １１４ 15/04 １１４ 21/14 21/00 ３７２ (72)発明者若原史郎大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者大西英樹大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者道正田洋大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内Ｆターム(参考） 2H027 ED04 ED16 EE03 ZA07 2H028 BA09 BA16 BB02 2H076 AB02 AB12 AB16 2H200 FA18 GA34 HA02 HB12 JA02 JA16 JA18 JA25 JA26 JA27 JB10 MA03 MA08 MA14 MA17 MA20 MB04 MC02 MC20 3J103 AA02 AA12 AA21 AA85 FA15 GA02 GA57 GA58 HA03 HA12 HA20 HA41 HA53 4F074 AA12 AA25 AC02 AG08 BA13 BA16 BA17 BB02 BB05 BB06 DA09 DA47 4J002 AC07W AC09W BB15X BG04W CH04W CK02W CP03X DA026 DA036 DA048 DA066 DE076 DE106 EK048 EQ017 EQ027 ES007 EV048 FD116 FD148 FD327 GM00 GQ00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性弾性体を被覆した芯金材からな
る転写ローラにおいて、前記導電性弾性体が、基材とし
て有極性樹脂と無極性樹脂と導電剤とを含み、導電性弾
性体は、装置内の環境変化に伴う体積抵抗率の変化が、
下記の数式１ ρLL/ ρHH≦１０（但し、ρLLは５℃、相対湿度１５％の低温低湿環境下
における体積抵抗率〔Ω・cm〕、ρHHは６０℃、相対湿
度８５％の高温高湿環境下における体積抵抗率〔Ω・c
m〕）で表されることを特徴とする転写ローラ。
【請求項２】導電性弾性体は、温度２０℃、相対湿度
５０％時の体積抵抗率が、１E ＋８Ω・cm±０. ５桁で
ある請求項１に記載の転写ローラ。
【請求項３】導電性弾性体は、２０℃、相対湿度５
０％の環境下において、導電性弾性体の表面に設定され
た複数の測定点における体積抵抗率のばらつきが、下記
の数式２ P ρHI/PρLO≦２（P ρHIは体積抵抗率が最大となる測定点の体積抵抗率
〔Ω・cm〕、P ρLOは体積抵抗率が最小となる測定点の
体積抵抗率〔Ω・cm〕）で表されることを特徴とする請
求項１または２に記載の転写ローラ。
【請求項４】導電性弾性体を被覆した芯金材からな
る転写ローラにおいて、前記導電性弾性体が、基材とし
て有極性樹脂と無極性樹脂と導電剤とを含み、導電性弾
性体は、装置内の環境変化に伴う熱膨張率の変化が、下
記の数式３０＜（DHH/DLL −１) ≦０. ０３（但し、DHH は６０℃、相対湿度８５％の高温高湿環境
下における転写ローラの外径〔ｍｍ〕、DLL は温度５
℃、相対湿度１５％の低温低湿環境下における転写ロー
ラの外径〔ｍｍ〕であり、芯金材を被覆する導電性弾性
体の被覆厚さが４mm〜６mmの場合）で表されることを特
徴とする転写ローラ。
【請求項５】さらに、請求項１に記載の要件を具備
してなる請求項４に記載の転写ローラ。
【請求項６】導電性弾性体は、基材としての有極性
樹脂と無極性樹脂が８０：２０〜２０：８０の重量比で
ある請求項１から５のいずれか１つに記載の転写ロー
ラ。
【請求項７】有極性樹脂がニトリル−ブタジエンゴ
ムからなり、無極性樹脂がエチレン−プロピレン−ジエ
ン共重合ゴムからなる請求項１から６のいずれか１つに
記載の転写ローラ。
【請求項８】導電剤がカーボンブラックであり、有
極性樹脂と無極性樹脂からなる樹脂成分１００重量部に
対して２０〜５０重量部添加されてなる請求項１から７
のいずれか１つに記載の転写ローラ。
【請求項９】導電性弾性体を形成する際に、アゾジ
カルボンアミド系有機発泡剤、ジニトロソペンタメチレ
ンテトラミン系有機発泡剤、またはP-トルエンサルフオ
ニルヒドラジド系有機発泡剤のいずれかが用いられる請
求項１から８のいずれか１つに記載の転写ローラ。
【請求項１０】導電性弾性体を形成する際に、前記
有機発泡剤が樹脂成分１００重量部に対して５〜１１重
量部配合される請求項９に記載の転写ローラ。
【請求項１１】導電性弾性体を形成する際に、加硫剤
として、硫黄、有機含硫黄化合物または有機過酸化物を
含む請求項１から１０のいずれか１つに記載の転写ロー
ラ。
【請求項１２】導電性弾性体が、連続気泡を有するセ
ル構造で構成された請求項１から１１のいずれか１つに
記載の転写ローラ。
【請求項１３】導電性弾性体が通気性を有する請求項
１から１２のいずれか１つに記載の転写ローラ。
【請求項１４】導電性弾性体は、アスカーＣによるス
ポンジ硬度が３０°〜６０°である請求項１から１３の
いずれか１つに記載の転写ローラ。
【請求項１５】像担持体と、像担持体に静電潜像を形
成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像にトナーを付
着して顕像化させる現像手段と、顕像化されたトナー像
に電圧を印加して転写紙の第一面に転写する転写手段
と、転写されたトナー像を加熱・圧接により転写紙に画
像として定着させる定着手段と、画像が定着された前記
転写紙の第二面に前記の画像形成を行うべく前記転写手
段に前記転写紙を搬送可能な搬送手段とからなり、転写
手段が、請求項１から１４のいずれか１つに記載の転写
ローラを備え、転写紙の搬送速度を制御する搬送手段の
搬送速度制御部と、像担持体に形成される静電潜像の解
像度を複数設定する静電潜像形成手段の解像度制御部を
具備してなる両面印字機能が付いた画像形成装置。