JP2847005B2

JP2847005B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2847005B2
Application number: JP4305005A
Authority: JP
Inventors: 雅博井上; 理絵齋藤; 里枝中清水; 達夫竹内
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-10-16
Filing date: 1992-10-16
Publication date: 1999-01-13
Anticipated expiration: 2014-01-13
Also published as: JPH06130712A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、レーザビーム
プリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは、記録材上
にトナー像を定着する際に離型剤を使用する定着装置を
備えた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、レーザビームプリンタ等の画像
形成装置において、帯電、露光、現像等のプロセスを経
て感光ドラム（像担持体）上に形成されたトナー像は、
転写装置によって紙等の記録材上に転写され、その後、
定着装置の定着ローラ、加圧ローラ等によって加熱加圧
され、永久像として記録材上に固着される。

【０００３】ところで、多色の画像形成装置、例えば４
色フルカラーの画像形成装置では、それぞれ色の異なっ
た４色のトナーが使用されるが、これら４色のトナー
は、転写ドラム（転写装置）に巻き付けられた記録材上
に重ねるようにして順次転写された後、定着装置による
定着が行われる。したがってカラー用のトナーの特性と
しては、定着装置で加熱したときの、溶融性、混色性が
よいことが要求される。溶融、混色が不良であると、ト
ナー粒子間にエアギャップが多くなり、空気との界面で
の光の散乱によって、トナー色素本来の色調が失われた
り、トナーの重なった部分では下層のトナーが上層のト
ナーに隠蔽されて色の再現性が低下したりするからであ
る。これら溶融性、混色性を満たすものとして、軟化点
が低く、しかも溶融粘度が低い、いわゆるシャープメル
ト性のトナーが使用される。このようなトナーを使用す
ることにより、色の再現性を高めて原稿に忠実なカラー
コピーを得ることができる。

【０００４】しかし、一方シャープメルト性のトナー
は、親和力が大ききため、定着ローラにオフセットしや
すいという欠点がある。４色のトナー像が積層された記
録材は、定着装置において、加熱されるのに加えて加圧
も行われる。したがって親和力の大きいトナーは、この
加熱加圧によって、定着ローラに転移し付着しがちとな
る。定着ローラにトナーが転移すると、このトナーは、
次の記録材に転写されてしまったり、あるいは定着ロー
ラ上で固まったりし、いずれも画像不良の原因となる。

【０００５】そこで、これらの不良を防止するために離
型剤を使用する。定着装置での記録材上のトナー像の定
着に先立ち、定着ローラ上にオイル等の液体の離型剤を
塗布するのである。これによって、トナー像を加熱加圧
する際、定着ローラは、記録材上のトナー像に対して直
接接触することなく、離型剤を介して接触することにな
り、トナーが定着ローラ側に転移して付着するのを有効
に防止している。

【０００６】なお、トナー像の定着後に、定着ローラ上
に残った離型剤は、例えば不織布を備えたクリーニング
装置によって拭い取るようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来技
術によると、離型剤を使用することによってトナーが定
着ローラに転移することは防げるものの、記録材の両面
にコピーを行うと、今度は、離型剤が記録材から転写ド
ラムに、さらには転写ドラムから感光ドラムに転移し
て、画像不良を引き起こすという新たな問題が発生す
る。

【０００８】すなわち、両面コピーの際に、記録材のは
じめにコピーを取る面を１面、次にコピーを取る面を２
面とすると、はじめのコピーのよって記録材の１面には
離型剤が転移する。この離型剤の転移は、２面にコピー
を行わない場合には、何ら支承を来さない。ところが、
２面にコピーを取る場合に、トナー像の記録材への転写
に備えて、記録材が転写ドラムの表面に巻き付くと、記
録材の１面、つまりはじめのコピーで離型剤が転移した
面が転写ドラム表面に接触することになり、これによっ
て、離型剤が転写ドラム表面に転移してしまう。その
後、定着に向けて、記録材が転写ドラムから離れると、
転写ドラム上の離型剤が、今度は転写ドラムに当接して
いる感光ドラムの表面に転移し付着する。

【０００９】このようにして、離型剤が感光ドラムに転
移付着すると、この離型剤は、もともと感光ドラム上の
残留トナーを除去するのが目的の感光ドラムのクリーニ
ング装置では、十分に拭い去ることができない。このた
め、感光ドラム上の残留トナーがオイル等の離型剤上に
載ってしまうために、残留トナーの感光ドラムからの剥
離性が悪くなって、クリーニング装置による残留トナー
の除去が十分に行えない。さらに、感光ドラム上に離型
剤が付着していると、残留トナー以外にも、現像時のト
ナーが画像形成領域外の部分にも付着しやすくなる（特
に、ジャンピング現像のように、トナーを飛翔させるも
のでは、余分なトナーの付着が多くなる）。このよう
に、感光ドラム上の離型剤によって、残留トナーや現像
時のトナーが、感光ドラム上の本来トナーが付着してい
てはいけない部分に付着してしまい、これらのトナーが
以後のコピーに転写されて、汚れた画像が形成されてし
まう。

【００１０】そこで、本発明は、記録材支持体（転写ド
ラム）の表面に、離型剤（オイル）を保持する溝状の微
小凹部を設けることにより、離型剤が像担持体（感光ド
ラム）に転移して画像不良を発生させることを防止する
ようにした画像形成装置を提供することを目的とするも
のである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みてなされたものであって、表面にトナー像が形成され
る像担持体と、記録材を担持し搬送する記録材支持体
と、前記像担持体上のトナー像を前記記録材支持体上の
記録材に転写する転写装置と、前記記録材上に転写され
たトナー像を離型剤が塗布された定着部材により加熱加
圧して前記記録材上に定着する定着装置と、を備えた画
像形成装置において、前記記録材支持体の像担持体側表
面に、該記録材支持体の移動方向に沿った溝状の多数の
微小凹部を形成することにより、該像担持体側表面の表
面粗さを粗くして前記離型剤を保持するようにした、こ
とを特徴とする。

【００１２】

【作用】以上構成に基づき、例えばオイル等の離型剤が
記録材から記録材支持体に転移しても、この離型剤は、
記録材支持体表面の微小凹部によって保持されるから、
記録材支持体に当接する像担持体上に転移することはな
い。また転移した場合であってもその転移量はごく少量
となる。さらに、微小凹部は、記録材支持体の移動方向
に沿って形成されているから、例えば記録材支持体にフ
ァーブラシ等を当接させてその表面をクリーニングする
クリーニング装置を配設した場合、微小凹部に入り込ん
だ付着トナー等を除去するのが容易である。

【００１３】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。〈実施例１〉本発明に係る画像形成装置の一例として、
図１に４色フルカラーのレーザビームプリンタ１の概要
を図示する。

【００１４】レーザビームプリンタ１は、装置本体２の
ほぼ中央に、像担持体としての感光ドラム３を備えてい
る。感光ドラム３は、その表面に感光層が形成されてお
り、装置本体２によって回転自在に支持され、駆動装置
（不図示）によって矢印Ｒ１方向に回転駆動されるよう
になっている。

【００１５】感光ドラム３の周囲には、その回転方向に
沿って、順に、感光ドラム３表面を均一に帯電する１次
帯電器（帯電装置）５、感光ドラム３表面を光照射して
静電潜像を形成するレーザビーム露光装置（露光手段）
６、静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する
現像装置７を備えている。

【００１６】図１に示す現像装置７は、回転式のもので
あり、装置本体２に支持された回転体７ａと、この回転
体７ａに搭載された４個の現像器、すなわち、マゼン
タ、シアン、イエロー、ブラックの各色のトナー（現像
剤）をそれぞれ収納した現像器７Ｍ、７Ｃ、７Ｙ、７Ｂ
Ｋとによって構成されている。各現像器７Ｍ、７Ｃ、７
Ｙ、７ＢＫは、回転体７ａの回転によって、感光ドラム
３に対向する現像位置に順次移動し、それぞれの色に対
応する静電潜像にトナーを付着させて各色のトナー像を
形成する。４色フルカラーのコピーを行うには、それぞ
れが１回ずつ感光ドラム３上の静電潜像を現像すること
になる。現像装置７の上方には、各現像器７Ｍ、７Ｃ、
７Ｙ、７ＢＫにトナーを補給するための４個のホッパ７
ｂが配置されている。

【００１７】感光ドラム３の回転方向に沿った、現像装
置７の下流には、転写ドラム（記録材支持体）９が配設
されている。全体として円筒状に形成された転写ドラム
９は、装置本体２によって回動自在に支持されており、
感光ドラム３に当接しながら矢印Ｒ２方向に回転するよ
うになっている。

【００１８】図２に転写ドラム９の詳細を図示する。転
写ドラム９は、ベース部材１０と、これに張設された記
録材担持シート１１とによって構成されている。ベース
部材１０は、左右一対の環状のシリンダ部１０ａ、１０
ｂと、これらシリンダ部１０ａ、１０ｂの一部を連結す
る連結部１０ｃ、そして連結部１０ｃに沿って取り付け
られた記録材グリッパ１０ｄによって一体的に構成され
ている。記録材グリッパ１０ｄは、長手方向の１辺が連
結部１０ｃから少し浮いて、この隙間に、記録材Ｐの先
端縁を把持することができるようになっている。記録材
担持シート１１としては、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等のフィ
ルム状の誘電体シートが用いられる。記録材担持シート
１１は、左右のシリンダ部１０ａ、１０ｂの間の、連結
部１０ｃ以外の部分をほぼ円筒状に覆うようにして張設
されている。記録材担持シート１１は、その先端部を連
結部１０ｃ上に固定し、左右のシリンダ部１０ａ、１０
ｂに沿ってグルリとほぼ１周して、その後端部を先端部
付近において先端部と同様に連結部１０ｃ上に固定して
いる。したがって、転写ドラム９の外周面は、その大部
分が記録材担持シート１１によって占められることにな
る。

【００１９】転写ドラム９の内側の、感光ドラム３と対
向する位置には、図１、図３に示すように転写用放電器
（転写装置）１２が配設されている。そして、この下流
側の隣に内側除電用放電器１３、これに対向して外側に
２個の外側除電用放電器１５、１６が配設されている。
さらに、転写ドラム９の内側には、上述の転写用放電器
１２の斜め上方に、押圧部材１７が配置されている。押
圧部材１７は、取付ベース１７ａに基端部を固着した弾
性シート１７ｂを有する。弾性シート１７ｂは、なだら
かに湾曲して、その先端部を転写ドラム９の回転方向
（矢印Ｒ２方向）下流側に配置するとともに、この先端
部によって記録材担持シート１１の内周側を押圧して、
記録材担持シート１１を感光ドラム３の表面に押し付け
ている。これにより、トナー像の記録材Ｐに対する転写
効率を向上させて鮮明な転写像を得るようにしている。

【００２０】転写ドラム９の斜め下方には、クリーニン
グ装置１８（図１参照）が配設されている。クリーニン
グ装置１８は、記録材担持シート１１の表面の残留トナ
ーを除去するファーブラシ１８ａと、これに対向して転
写ドラム９の内側に配置されたクリーニング補助手段１
８ｂとを備えている。ファーブラシ１８ａは、不図示の
駆動手段によって回転駆動されるようになっている。

【００２１】感光ドラム３の回転方向（矢印Ｒ１方向）
に沿った、転写ドラム９の下流側には、前述の１次帯電
器５に隣接するようにしてクリーニング装置１９が配設
されている。このクリーニング装置１９は、弾性体から
なるクリーニングブレード１９ａを有し、このクリーニ
ングブレード１９ａ先端を感光ドラム３表面に押し付け
ることによって、感光ドラム３上の残留トナーを除去す
るようにしている。

【００２２】つづいて、記録材Ｐの搬送系について説明
する。記録材Ｐの搬送路Ｒｕは、全体としては、記録材
Ｐが装置本体２の右側面２Ｒの下部から給紙され、転写
ドラム９に向けて搬送され、転写ドラム９等によってト
ナー像が転写された後、転写ドラム９から遠ざかるよう
にして右側面２Ｒの上部に排出されるように構成されて
いる。

【００２３】搬送路Ｒｕの最上流側には、異なるサイズ
の記録材Ｐを積載収納した給紙カセット２０、２０が、
装置本体２の右側面２Ｒに対して着脱自在に装着されて
いる。各給紙カセット２０の先端側上方には、給紙カセ
ット２０から搬送路Ｒｕに向けて記録材Ｐを供給する給
紙ローラ２１が、そしてその下流側には搬送ローラ２
２、レジストローラ２３が配置されている。前述の転写
ドラム９の記録材グリッパ１０ｄは、レジストローラ２
３から転写ドラム９に供給された記録材Ｐの先端縁を把
持する。記録材Ｐは、先端縁が記録材グリッパ１０ｄに
把持された状態で転写ドラム９が回転すると、全体がＺ
転写ドラム９の記録材担持シート１１に巻き付くように
なっている。転写ドラム９の右側上方には、先端部を転
写ドラム９表面に近接させて、トナー像転写後の記録材
Ｐを転写ドラム９から剥離する分離爪２５が配置され、
その下流側には、分離爪２５で剥離された記録材Ｐを次
に説明する定着装置３０に向けて搬送する搬送ベルト２
６、トナー像定着後の記録材Ｐが排出される排紙トレイ
２７が配置されている。

【００２４】定着装置３０は、内部にヒータ３３を収納
した定着部材としての定着ローラ３１と、同じくヒータ
３５を収納した加圧ローラ３２とを有し、トナー像が転
写された記録材Ｐが両ローラ３１、３２間を通過する際
に、これを加熱加圧してトナー像を記録材Ｐ上に永久像
として固着する。

【００２５】次に、上述の構成のレーザビームプリンタ
１による４色フルカラーの画像形成プロセスを簡単に説
明する。

【００２６】感光ドラム３を矢印Ｒ１方向に回転駆動
し、１次帯電器５によって、感光ドラム３表面を均一に
帯電する。帯電済の感光ドラム３に対し、レーザビーム
露光装置６によって露光を行う。この際、まず、マゼン
タ色の画像情報に対応する露光を行い、静電潜像を形成
する。現像装置７のマゼンタの現像器７Ｍを感光ドラム
３に対向させ、静電潜像を現像して可視化し、感光ドラ
ム３上にマゼンタのトナー像を形成する。

【００２７】一方、給紙カセット２０に収納されている
記録材Ｐは、給紙ローラ２１の回転によって、搬送路Ｒ
ｕに供給され、その後搬送ローラ２２、レジストローラ
２３を介して転写ドラム９に供給される。供給された記
録材Ｐは、その先端縁を記録材グリッパ１０ｄによって
把持され、転写ドラム９の矢印Ｒ２方向の回転に伴っ
て、転写ドラム９表面に密着するようにして巻き付けら
れる。

【００２８】この転写ドラム９に巻き付いた状態の記録
材Ｐに対して、前述のマゼンタのトナー像が転写され
る。感光ドラム３上のマゼンタのトナー像が、転写領域
（感光ドラム３と転写ドラム９との当接部）に達する
と、このトナー像は、記録材担持シート１１の背面側か
ら転写用放電器１２によって逆極性のコロナ放電を受
け、転写ドラム９に巻き付いた状態の記録材Ｐに転写さ
れる。これでマゼンタのトナー像の転写が完了する。

【００２９】以下同様のプロセスを経て、転写ドラム９
上の記録材Ｐ上に、シアン、イエロー、ブラックの各色
のトナー像が順次転写され、記録材Ｐ上には、４色のト
ナー像が重ねられる。

【００３０】４色のトナー像が転写された記録材Ｐは、
内側及び外側の除電用放電器１３、１５、１６によって
除電されつつ、分離爪２５によって転写ドラム９から剥
離される。剥離された記録材Ｐは、搬送ベルト２６によ
って定着装置３０に搬送される。ここで、トナー像は、
加熱加圧されて、記録材Ｐ上に永久像として固着され
る。この際、定着装置３０での定着動作速度は、装置本
体２のプロセススピード１６０ｍｍ／秒より遅い９０ｍ
ｍ／秒で行われる。これは、後述するようにトナーが２
層から４層積層された未定着画像を溶融混色させる場
合、十分な加熱量をトナーに与えなければならないため
で、装置本体２より遅い速度で定着を行うことにより、
トナーに対する加熱量を多くしているのである。トナー
像が定着された記録材Ｐは、その後、排紙トレイ２７上
に排出される。

【００３１】上述の４色フルカラーのレーザビームプリ
ンタ１をはじめとして、一般に多色のトナー像を形成す
る画像形成装置においては、トナーは、単色のものに使
用されるものとは異なり、４層積層されることから、軟
化点が低く、しかも溶融粘度が低い、いわゆるシャープ
メルト性のものが使用される。シャープメルト性のトナ
ーは、熱を加えたときの溶融性、混色性がよく、この特
性により、複写物の色再現範囲を拡大して、原稿の色に
忠実なカラーコピーを得ることができる。

【００３２】以下に４色フルカラーのレーザビームプリ
ンタ（画像形成装置）１の第１の特徴であるトナー、す
なわちシャープメルト性のトナーについて詳述する。シ
ャープメルト性のトナーは、例えばポリエステル樹脂ま
たはスチレン−アクリルエステル樹脂等の結着樹脂、着
色剤（染料、昇華性染料）、荷電制御剤等からなるトナ
ー形成用材料を溶融混練、粉砕、分級することにより製
造される。また、必要に応じ、トナーに各種外添剤（例
えば、疎水性コロイダルシリカ）を添加する外添工程を
付加してもよい。このようなカラー用のトナーとして
は、定着性、シャープメルト性を考慮すると結着樹脂と
してポリエステル樹脂を使用したものが特に好ましい。
シャープメルト性ポリエステル樹脂としては、ジオール
化合物とジカルボン酸とから合成される分子の主鎖にエ
ステル結合を有する高分子化合物が例示される。

【００３３】特に、次式

【００３４】

【化１】（式中Ｒはエチレンまたはプロピレン基であり、ｘ、ｙ
は、それぞれ１以上の正の整数であり、かつ（ｘ＋ｙ）
の平均値が２〜１０である。）で代表されるビスフェノ
ール誘導体もしくはその置換体をジオール成分とし、２
価以上のカルボン酸またはその酸無水物またはその低級
アルキルエステルとからなるカルボン酸成分（例えば、
フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フタル酸、テ
レフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等）とを
少なくとも共縮重合したポリエステル樹脂がシャープな
溶融特性を有するのでより一層好ましい。このポリエス
テル樹脂の軟化点は、７５〜１５０℃、好ましくは８０
〜１２０℃がよい。

【００３５】このようなポリエステル樹脂を結着樹脂と
して含有するシャープメルト性のトナーの軟化特性の例
を図４に示す。測定条件は次のとおりである。

【００３６】フローテスターＣＦＴ−５００Ａ型（島津
製作所）を使用し、ダイ（ノズル）の直径０．２ｍｍ、
厚み１．０ｍｍとして２０ｋｇの押出荷重を加え、初期
設定温度７０℃で、予熱時間３００秒の後、６℃／分の
速度で等速昇温したとき描かれるトナーのプランジャー
降下量−温度曲線（以下「軟化Ｓ字曲線」という）を求
めた。試料となるトナーは１〜３ｇ精秤した微粉末を用
い、プランジャー断面積は１．０ｃｍ² とする。軟化Ｓ
字次曲線は図４のようなカーブとなる。等速昇温するに
従い、トナーは徐々に加熱され流出が開始される（プラ
ンジャー降下Ａ→Ｂ）。さらに昇温すると溶融状態とな
ったトナーは大きく流出し（Ｂ→Ｃ→Ｄ）プランジャー
降下が停止し終了する（Ｄ→Ｅ）。軟化Ｓ字曲線の高さ
Ｈは、全流出量を示し、Ｈ／２のＣ点に対応する温度Ｔ
０がトナーの軟化点を示す。

【００３７】トナー及び結着樹脂がシャープメルト性を
有するか否かは、トナーまたは結着樹脂の見かけの溶融
粘度を測定することにより判定できる。このシャープメ
ルト性を有するトナーまたは結着樹脂とは、見かけの溶
融粘度が１０³ ポイズを示すときの温度をＴ１、同じく
５×１０² ポイズを示すときの温度をＴ２としたとき、Ｔ１＝９０〜１５０℃ ｜ΔＴ｜＝｜Ｔ１−Ｔ２｜＝５〜２０℃ の条件を満たすものをいう。

【００３８】これらの温度−溶融粘度特性を有するシャ
ープメルト性樹脂は、加熱されることによって極めてシ
ャープに粘度低下を起こすことが特徴であり、この粘度
低下が、トナーを積層したときの最上層のトナーと最下
層のトナーとの適度な混合を生じさせ、さらにトナー層
自体の透明性を急激に増加させて、良好な減色混合を起
こすものである。

【００３９】一方、このようなシャープメルト性のカラ
ートナーは、親和力が大きく、定着ローラにオフセット
しやすいという欠点をもっている。

【００４０】したがって、以上のようなカラートナーを
用いる画像形成装置の定着装置３０においては、定着ロ
ーラが長時間にわたって高い離型性を示すことが必要と
なる。以下に、４色フルカラーのレーザビームプリンタ
（画像形成装置）１の第２の特徴である定着装置３０に
ついて説明する。

【００４１】定着装置３０は、図５に図示するように、
定着ローラ３１、加圧ローラ３２を備えている。定着ロ
ーラ３１は、アルミニウム製の芯金３１ａを有し、芯金
３１ａの外側にはＨＴＶ（高温加硫型）シリコーンゴム
層３１ｂが、さらにその外側にはＲＴＶ（室温加硫型）
シリコーンゴム層３１ｃが形成されており、両シリコー
ンゴム層３１ｂ、３１ｃの厚さの合計は３ｍｍ、定着ロ
ーラ３１全体としての直径は４０ｍｍに形成されてい
る。一方、加圧ローラ３２は、アルミニウム製の芯金３
２ａの上に１ｍｍ厚のＨＴＶシリコーンゴム層３２ｂ
と、さらにその表面にＲＴＶシリコーンゴム層３２ｃと
を設け、全体として直径４０ｍｍに形成されている。

【００４２】上述の定着ローラ３１には、芯金３１ａ内
に発熱手段であるハロゲンヒータ３３が配設され、ま
た、加圧ローラ３２には、同じく芯金３２ａ内にハロゲ
ンヒータ３５が配設され、両ハロゲンヒータ３３、３５
によって、記録材Ｐに対し、表裏両面からの加熱を行っ
ている。温度制御については、加圧ローラ３２に当接さ
せたサーミスタ３６により、加圧ローラ３２の温度が検
知され、この検知温度に基づいて制御装置３７により、
両ハロゲンヒータ３３、３５の温度を制御して、定着ロ
ーラ３１及び加圧ローラ３２の温度をともに約１７０℃
の一定温度に維持するようにしている。なお、これら定
着ローラ３１と加圧ローラ３２とは、加圧機構（不図
示）によって総圧約４０ｋｇで加圧されて相互に当接し
ている。

【００４３】また、図５において、定着ローラ３１の、
記録材Ｐ搬送方向上流側には離型剤塗布手段としてのオ
イル塗布装置３９が、また定着ローラ３１の上方にはク
リーニング装置４０がそれぞれ配設され、さらに加圧ロ
ーラ３２の下方には、加圧ローラ３２のオイル汚れを除
去するクリーニングブレード４１が配置されている。オ
イル塗布装置３９は、オイルパン４２内のジメチルシリ
コーンオイル４３（離型剤、信越化学性ＫＦ９６３０
０ｃｓ、以下単に「オイル」という））をオイル汲み上
げローラ４５で汲み上げてオイル塗布ローラ４６に塗布
し、さらにオイル塗布ローラ４６上のオイル塗布量をオ
イル塗布量調整ブレード４７によって規制した後、適量
のオイル４３を定着ローラ３１上に塗布する。図５に示
すオイル塗布装置３９では、オイル塗布量として後述す
る測定方法により、Ａ４サイズの記録材Ｐに対して０．
０８ｇ／Ａ４のオイル４３を塗布している。

【００４４】上述のオイル塗布装置３９によるオイル塗
布量は、次のようにして求める。まず、Ａ４サイズの白
紙５０枚の重量をＡ１（ｇ）とし、この白紙への画像の
転写及び定着ローラ３１へのオイル４３の塗布を行わな
いで、定着ローラ３１と加圧ローラ３２との間を通紙し
た白紙５０枚の重量をＢ（ｇ）とする。次に、同様に別
のＡ４サイズの白紙５０枚の重量をＡ２（ｇ）とし、こ
の白紙への画像の転写はしないが、定着ローラ３１への
オイル４３の塗布は行って、定着ローラ３１と加圧ロー
ラ３２との間を通紙した白紙５０枚の重量をＣ（ｇ）と
する。以上のＡ１、Ｂ、Ａ２、Ｃを用いるとＡ４サイズ
の白紙１枚あたりのオイルの塗布量Ｘ（ｇ）は、次式の
ようにして求められる。

【００４５】Ｘ＝（Ｃ＋Ａ１−Ｂ−Ａ２）／５０一方、クリーニング装置４０は、ノーメックス（商品
名）よりなる不織布ウェブ４９を押圧ローラ５０によっ
て定着ローラ３１に押し当ててクリーニングしている。
また、この不織布ウェブ４９は、巻き取り装置（不図
示）によって適宜巻き取られ、当接部にトナー等が堆積
しないようにしてある。

【００４６】以上に説明した４色フルカラーのレーザビ
ームプリンタ（画像形成装置）１は、記録材Ｐの片面の
みにトナー像による画像を形成するものであるが、この
画像を記録材Ｐの表面及び裏面の双方に形成できる方
法、装置がすでに提案され、また実用化されている。

【００４７】これは、一度、記録材Ｐの表面側にトナー
像を転写し、定着装置３０によって、そのトナー像を定
着した後、再度、同一の記録材Ｐを装置本体に給送し、
今度は前回とは反対の裏面側に画像形成するものであ
る。このように、記録材Ｐの両面に画像形成を行う場合
には、記録材Ｐのはじめにコピーを取る面を１面、次に
コピーを取る面を２面とすると、はじめのコピーによっ
て記録材Ｐの１面には離型剤４３が付着する。この離型
剤４３の付着は、２面にコピーを行わない場合には、何
ら支承を来さない。ところが、２面にコピーを取る場合
に、トナー像の記録材Ｐへの転写に備えて、記録材Ｐが
転写ドラム９の表面に巻き付くと、記録材Ｐの１面、つ
まりはじめのコピーで離型剤４３が付着された面が転写
ドラム９表面に接触することになり、これによって、離
型剤４３が転写ドラム９表面に付着してしまう。その
後、記録材Ｐが転写ドラム９から離れると、転写ドラム
９上の離型剤４３が、転写ドラム９に当接している感光
ドラム３の表面に付着する。そして、感光ドラム３に付
着した離型剤４３に不要なトナーが付着して、このトナ
ーが後続の記録材Ｐ上に付着してしまい、画像汚れ等の
画像不良を発生する。

【００４８】そこで、本発明は、上述の問題をなくする
ために、転写ドラム９を改良した。転写ドラム９は、前
述のように、２個のシリンダ部１０ａ、１０ｂを連結部
１０ｃによって連結した、金属等の導電部材からなるベ
ース部材１０と、これに円筒状に張設する記録材担持シ
ート１１とによって構成されている。記録材担持シート
１１としては、離型性がよく、厚さが２５〜２０００μ
ｍ、好ましくは７０〜２００μｍの誘電体シート、例え
ばポリフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶｄＦ）フィルム等に
よって形成されており、その先端と後端とは、連結部１
０ｃ上に固定されている。

【００４９】本実施例では、転写ドラム９の直径を１６
０ｍｍ、移動速度を１６０ｍｍ／秒に設定した。同じく
感光ドラム３等の移動速度であるプロセススピードも１
６０ｍｍ／秒に設定した。また、転写用放電器１２は、
放電ワイヤ１２ａ（図３参照）とシールド板１２ｂとを
有するコロナ帯電器とし、シールド板１２ｂの開口幅Ｗ
を１９ｍｍに、放電ワイヤ１２ａと感光ドラム３表面と
の間の距離ｒ１を１０．５ｍｍに、放電ワイヤ１２ａと
シールド板底面との間の距離ｒ２を１６ｍｍにそれぞれ
設定した。また転写用放電器１２には、例えば＋４〜＋
１０ｋＶの電圧を印加し、転写電流を＋２５〜＋５００
μＡとした。

【００５０】図６は、転写ドラム９の外周面の大部分を
占める記録材担持シート１１を、感光ドラム３側（外周
面側）から見たときの展開図である。したがって、感光
ドラム３上のトナー像を記録材Ｐに転写する場合には、
記録材担持シート１１は、図６に図示する外周面に記録
材Ｐを担持する。具体的には、転写ドラム９の記録材グ
リッパ１０ｄによって先端縁を把持された記録材Ｐは、
同図の点線で囲まれた領域Ｓ内において、外周面に密着
するようにして記録材担持シート１１に巻き付くように
なっている。なお、領域Ｓの上方の４個の穴１１ｂは、
記録材グリッパ１０ｄを取り付けるためのものである。

【００５１】記録材担持シート１１の領域Ｓは、多数の
微小凹部１１ａ、１１ａ…が形成されている。各微小凹
部１１ａは、転写ドラム９の移動方向（回転方向と同じ
矢印Ｒ２方向）に沿って溝状に形成してあり、これによ
って、領域Ｓ内の表面粗さを粗くして、粗面化してあ
る。この表面粗さの度合いは、微小凹部１１ａをほぼ直
角に横切る直線Ｌに沿って、十点平均粗さＲｚ（以下単
に「Ｒｚ」という）が７〜２０μｍ、好ましくは１０〜
１５μｍとし、平均山間隔Ｓｍ（以下単に「Ｓｍ」とい
う）が、３０μｍ以下、好ましくは２０μｍ以下とし、
さらに最大粗さＲ_MAX （以下単に「Ｒ_MAX 」という）
は、転写時に転写電界が部分的に大きく異なって転写不
良が生じることを防止するため３０μｍ以下、好ましく
は２０μｍ以下となるようにした。これら表面粗さの測
定は以下の方法で行った。

【００５２】測定機は、小坂研究所（株）製、サーフコ
ーダＳＥ−３０ＡＫに非接触検出ユニットＰＳ−１００
Ｕを用い、測定条件は、測定長２．５ｍｍ、垂直方向倍
率２０００倍、水平方向倍率１００倍、カットオフ０．
８ｍｍ、位相補償Ｒ＋ｗ型で行った。

【００５３】また、記録材担持シート１１を粗面化する
方法としては、例えば図７に示すように、直径約１８０
ｍｍの円筒形のドラム５１に、記録材担持シート１１を
巻き付け、ドラム５１を数ｒｐｍの回転速度で回転させ
ながら、２０００番程度のサンドペーパー５２を当接さ
せたり離間させたりし、これを繰り返して、ドラム５１
を１０〜２０回、回転させることによって、図６の領域
Ｓを上述の表面粗さＲｚをはじめとするＳｍ、Ｒ_MAX 等
の条件を満たすように粗面化することができる。

【００５４】なお、記録材担持シート１１の領域Ｓを、
単に粗面化するだけであるならば、例えばサンドブラス
ト法などを用いることもの可能である。しかしながら、
上述したようなレーザビームプリンタ１の記録材担持シ
ート１１は、その表面が、かぶりトナーや飛散トナーの
付着によって汚れるので、ファーブラシ１８ａ（図１参
照）等によって清掃を行う必要がある。このため、微小
凹部１１ａを、記録材担持シート１１の移動方向（図６
の矢印Ｒ２方向）に沿って形成しておかないと、上述の
付着トナーの清掃が有効に行えず、記録材Ｐの裏汚れ等
の問題が発生することになる。したがって、サンドブラ
スト法などではなく、上述したような方法で記録材担持
シート１１の移動方向に沿って、微小凹部１１ａを形成
し、これによって領域Ｓ全体を粗面化することが好まし
い。

【００５５】従来、両面コピーを行う場合、トナー像の
定着時に記録材Ｐの１面（はじめにコピーする面）に離
型剤（オイル）４３が付着する。つづいて、記録材Ｐの
２面（次にコピーをする面）にトナー像を転写すると
き、離型剤４３の付着した１面が記録材担持シート１１
に密着されて、離型剤４３が記録材担持シート１１に転
着する。トナー像の転写が終了した転写ドラム９の回転
中、いわゆる後回転中、あるいは、さらなる画像形成に
入る直前の回転中、いわゆる前多回転中に離型剤４３の
付着した記録材担持シート１１が感光ドラム３に直接、
接触すると、記録材担持シート１１上の離型剤４３が感
光ドラム３上に再転着し、これにより、後続の記録材Ｐ
に画像不良が発生していた。

【００５６】しかしながら、上述のように、表面を粗面
化した記録材担持シート１１を用いる構成とすることに
よって、従来発生していた、感光ドラム３に離型剤４３
が付着することに起因する画像不良を有効に防止できる
ようになった。

【００５７】これは、次に述べるような理由によるもの
と考えられる。まず、記録材担持シート１１を上述した
程度に粗面化することにより、表面に離型剤４３が付着
した記録材Ｐが記録材担持シート１１に接触した場合で
も、記録材Ｐと記録材担持シート１１との接触面積が減
少しているため、記録材担持シート１１への離型剤４３
の絶対的な転着量が大幅に減少する。さらに、記録材支
持シート１１に離型剤４３が転着したとしても、この離
型剤４３は、記録材支持シート１１が細かいピッチ（Ｓ
ｍが３０μｍ以下）で粗面化されていることに基づき、
速やかに微小凹部（Ｒｚが７〜２０μｍ）１１ａに入り
込んで、記録材支持シート１１が感光ドラム３に接触し
たときに、感光ドラム３に再転着される量が極端に減少
する。したがって、感光ドラム３に転着される離型剤４
３は激減し、離型剤４３が感光ドラム３に転着すること
が原因の画像不良を有効に防止することができる。

【００５８】なお、記録材担持シート１１の微小凹部１
１ａに入り込んだ離型剤４３は、クリーニング装置１８
のファーブラシ１８ａによって順次除去されるので、問
題は生じない。〈実施例２〉次に、本発明の実施例２について説明す
る。なお、実施例１との共通箇所については、同符号を
付して、その説明を省略するものとする。

【００５９】本実施例においては、記録材担持シート１
１として、図８に示すように、領域Ｓ以外の部分にも微
小凹部１１ａを形成し、全面が粗面化された記録材担持
シート１１Ａを用いたところが実施例１と異なる。

【００６０】記録材担持シート１１Ａを粗面化する方法
としては、次のような方法を用いた。図９を参照しなが
ら説明する。一般に、記録材担持シートは、図９に示す
ようなＴ型ダイス５３が取り付けられた押し出し成形器
によって作製される。本実施例においては、ダイス５３
とシート巻き取り部５５との間に、真ちゅうやＳＵＳ等
の金属あるいは同等の固さをもつ樹脂等によって線径数
μｍから数十μｍで、長さ数ｍｍから数十ｍｍの円筒形
ブラシを有する粗面化部材５６を設けた。ダイス５３よ
り押し出された記録材担持シートは、シート巻き取り部
５５に至る途中の経路でほぼ１０００〜２０００ｒｐｍ
の回転数で回転する粗面化部材５６によって粗面化さ
れ、巻き取られた後、裁断されて図８に示すような形状
に形成される。このような方法で、前述の実施例１のと
同等に粗面化した記録材担持シート１１Ａを用いて画像
形成を行ったところ、実施例１と同様に、両面コピーを
行っても離型剤４３の感光ドラム３への付着量を減少さ
せることができ、画像不良の発生を防止することが可能
となった。

【００６１】また、記録材担持シート１１Ａの粗面化の
方法として、本実施例のような方法を取ることで、前述
実施例１と比較してほぼ同等の効果を得、しかも粗面化
に要する時間及びコストを大幅に低減して、装置全体の
コストを下げることも可能となった。〈実施例３〉また、本発明は、図１０に示すような４個
の画像形成ユニットＩ、II、 III、IVを有する多色電子写
真複写装置にも広く適用することができる。

【００６２】本実施例において、各画像形成ユニットＩ
〜IVは、感光ドラム３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３ＢＫを有し、
その周囲に１次帯電器５Ｍ、５Ｃ、５Ｙ、５ＢＫ、露光
手段６Ｍ、６Ｃ、６Ｙ、６ＢＫ、現像器７Ｍ、７Ｃ、７
Ｙ、７ＢＫ、転写用放電器１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、１
２ＢＹ、除電放電器１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙ、１３ＢＫ
及び１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｙ、１５ＢＫ、クリーナ１９
Ｍ、１９Ｃ、１９Ｙ、１９ＢＫが配置され、さらに各画
像形成ユニットＩ〜IVを貫通する状態で感光ドラム３
Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３ＢＫの下方に、記録材支持体として
の無端の搬送ベルト２４が配置されている。

【００６３】一方、転写用放電器１２Ｍ、１２Ｃ、１２
Ｙ、１２ＢＹのそれぞれの放電幅内にて搬送ベルト２４
をそれぞれ感光ドラム側へと押圧する押圧部材１４Ｍ、
１４Ｃ、１４Ｙ、１４ＢＫが設けられている。

【００６４】本実施例においても、搬送ベルト２４の表
面を前述実施例１、２のような方法で同程度に粗面化
し、粗面化した搬送ベルト２４を用いて画像形成を行っ
たところ、実施例１、２と同様、画像不良を防止するこ
とが可能となった。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
記録材支持体の表面に、記録材支持体の移動方向に沿っ
た溝状の多数の微小凹部を形成することによって、両面
コピー時に、記録材から記録材支持体に、また記録材支
持体から像担持体に転移する離型剤を減少させて、感光
ドラムに対する離型剤の付着に基づく、記録材の画像汚
れ等の画像不良の発生を有効に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の画像形成装置の概略を示す断面図。

【図２】転写ドラムの一部を破断した斜視図。

【図３】転写装置の要部断面図。

【図４】シャープメルト性のトナーの軟化特性を示す
図。

【図５】定着装置の概略を示す断面図。

【図６】記録材担持シートの展開図。

【図７】記録材担持シートを粗面化する方法を示す斜視
図。

【図８】実施例２の記録材担持シートの展開図。

【図９】実施例２の記録材担持シートを粗面化する方法
を示す模式図。

【図１０】実施例３の画像形成装置の概略を示す断面
図。

【符号の説明】

１画像形成装置（レーザビームプリンタ）３像担持体（感光ドラム）９記録材支持体（転写ドラム）１１記録材担持シート１１ａ微小凹部１２転写装置（転写用放電器）３０定着装置３１定着部材（定着ローラ）４３離型剤（シリコーンオイル）Ｐ記録材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０３Ｇ 15/20 １０４Ｇ０３Ｇ 15/20 １０４ (72)発明者竹内達夫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 (56)参考文献特開昭59−204845（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−79485（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−53872（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−299874（ＪＰ，Ａ) 特開平３−51871（ＪＰ，Ａ) 実開平３−62355（ＪＰ，Ｕ) 実開平３−63152（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 15/16 G03G 15/01 114

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】表面にトナー像が形成される像担持体
と、記録材を担持し搬送する記録材支持体と、前記像担
持体上のトナー像を前記記録材支持体上の記録材に転写
する転写装置と、前記記録材上に転写されたトナー像を
離型剤が塗布された定着部材により加熱加圧して前記記
録材上に定着する定着装置と、を備えた画像形成装置に
おいて、前記記録材支持体の像担持体側表面に、該記録材支持体
の移動方向に沿った溝状の多数の微小凹部を形成するこ
とにより、該像担持体側表面の表面粗さを粗くして前記
離型剤を保持するようにした、ことを特徴とする画像形成装置。