JP2014062977A - 転写装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】転写部材に印加する電圧が大きくなるのを抑制することができる転写装置及び画像形成装置を得る。
【解決手段】一次転写ロール３３と感光体ドラム２１との間に規定値の電流を流そうとした場合に、所謂表面電極として、かつ、ロール部位３３Ｂにイオン導電剤及び電子導電剤を含有せれることで、ロール部位３３Ｂにイオン導電剤だけを含有させる場合と比して、一次転写ロール３３に印加する電圧が大きくなるのが抑制される。つまり、一次転写ロール３３の電気抵抗が上昇するのを抑制した上で、一次転写ロール３３に印加する電圧が大きくなるのが抑制される。
【選択図】図１

Description

本発明は、転写装置及び画像形成装置に関する。

特許文献１に記載の画像形成装置の感光体ドラムには電子写真プロセスによって形成されたトナー画像が担持され、転写ロールは感光体ドラムと転写ニップ部で接触して、転写ロールに転写バイアス電流が供給されて転写ニップ部に送られる転写材にトナー画像を転写する。この転写ロールは導電性軸芯と導電性軸芯の外周面に配置されたイオン導電材とを有し、給電ロールは切替スイッチを介して転写バイアス電源に接続され、導電性軸芯は給電路及び切替スイッチを介して転写バイアス電源に接続されている。また、制御装置は、例えば、温湿度に応じて切替スイッチを切替制御して、転写バイアス電源を選択的に給電ロール又は給電路に接続するようになっている。

特開２００６−０８４７３１号公報

本発明の課題は、転写部材に印加する電圧が大きくなるのを抑制することである。

本発明の請求項１に係る転写装置は、イオン導電剤及び電子導電剤を含有した半導電層を有し、トナー画像を保持する像保持部材との間で被転写部材を挟んで回転することで前記トナー画像を被転写部材に転写する転写部材と、前記転写部材の表面に接触しながら前記転写部材に電圧を印加する電圧印加部材と、を備えることを特徴とする。

本発明の請求項２に係る転写装置は、請求項１に記載の転写装置において、前記転写部材が被転写部材に前記トナー画像を転写する転写位置に対して前記転写部材を挟んで反対側の反対位置に対して、前記電圧印加部材は、前記転写部材の回転方向の下流側又は上流側に配置されていることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る転写装置は、請求項２に記載の転写装置において、前記電圧印加部材は、前記反対位置に対して、前記回転方向の下流側に配置されていることを特徴とする。

本発明の請求項４に係る転写装置は、請求項１〜３の何れか１項に記載の転写装置において、前記転写部材の周方向において、前記電圧印加部材を取り付ける取付構造が複数箇所に形成されていることを特徴とする。

本発明の請求項５に係る画像形成装置は、トナー画像を保持する像保持部材と、前記像保持部材に保持されたトナー画像を被転写部材に転写する請求項１〜４の何れか１項に記載の転写装置と、を備えることを特徴とする。

本発明の請求項１の転写装置によれば、転写部材の半導電層がイオン導電剤のみを含有する場合と比して、転写部材に印加する電圧が大きくなるのを抑制することができる。

本発明の請求項２の転写装置によれば、転写位置に対して転写部材を挟んで反対側の反対位置に、転写部材が配置されている場合と比して、転写部材に印加する電圧が大きくなるのを抑制することができる。

本発明の請求項３の転写装置によれば、反対位置に対して転写部材の回転方向の上流側に、転写部材が配置されている場合と比して、転写部材に印加する電圧が大きくなるのを抑制することができる。

本発明の請求項４の転写装置によれば、転写部材の周方向において、電圧印加部材を取り付ける取付構造が一箇所しか形成されていない場合と比して、電圧印加部材の取り付け位置を変えることで、トナー画像を被転写部材に転写する転写電圧を変えることができる。

本発明の請求項５の画像形成装置によれば、請求項１〜４の何れか１項に記載の転写装置を備えていない場合と比して、画像形成装置の消費電力の増加を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る転写装置と感光体ドラム等を示した側面図である。 本発明の実施形態に係る転写装置を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る転写装置のロール部位に用いられる材料の電気特性をグラフで示した図面である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）本発明の実施形態に係る転写装置に用いられる電極ローラの配置位置のバリエーションを示した側面図である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）本発明の実施形態に係る転写装置に用いられる電極ローラの配置位置のバリエーションを示した側面図である。 本発明の実施形態に係る転写装置の評価に用いられた評価装置を示した側面図である。 本発明の実施形態の実施例に係る転写装置及び比較例に係る転写装置の評価結果を表で表した図面である。 本発明の実施形態の実施例に係る画像形成装置のトナー画像形成部を示した側面図である。 本発明の実施形態の実施例に係る画像形成装置の画像形成部及び転写装置を示した側面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置を示した概略構成図である。

本発明の実施形態に係る転写装置の一例及びこの転写装置を備えた画像形成装置の一例を図１〜図１０に従って説明する。なお、各図に示す矢印Ｈは鉛直方向を示し、矢印Ｗは、水平方向であって装置幅方向を示す。

＜画像形成装置の全体構成＞
図１０は、画像形成装置１０を正面側から見た全体構成を示す概略図である。この図に示される如く、画像形成装置１０は、電子写真方式により記録媒体としてのシート部材Ｐに画像を形成する画像形成部１２と、シート部材Ｐを搬送する媒体搬送装置５０と、画像が形成されたシート部材Ｐに対する後処理等を行う後処理部６０と、を含んで構成されている。

さらに、画像形成装置１０は、上記各部及び後述の電源部８０の制御を行う制御部７０、及び制御部７０を含む上記各部に電力を供給する電源部８０を含んで構成されている。

また、画像形成部１２は、トナー画像を形成するトナー画像形成部２０と、トナー画像形成部２０で形成されたトナー画像をシート部材Ｐに転写する転写装置３０と、シート部材Ｐに転写されたトナー画像をシート部材Ｐに定着する定着装置４０と、を含んで構成されている。

媒体搬送装置５０は、画像形成部１２にシート部材Ｐを供給する媒体供給部５２と、トナー画像が形成されたシート部材Ｐを排出する媒体排出部５４と、を含んで構成されている。また、媒体搬送装置５０は、シート部材Ｐの両面に画像を形成させる際に用いられる媒体戻し部５６と、後述する中間搬送部５８と、を含んで構成されている。

後処理部６０は、画像形成部１２でトナー画像が転写されたシート部材Ｐを冷却する媒体冷却部６２と、シート部材Ｐの湾曲を矯正する矯正装置６４と、シート部材Ｐに形成された画像を検査する画像検査部６６と、を含んで構成されている。後処理部６０を構成する各部は、媒体搬送装置５０の媒体排出部５４中に配置されている。

画像形成装置１０は、媒体搬送装置５０の媒体排出部５４を構成する排出媒体受け部５４１を除き、各部が筐体９０内に収容されている。この実施形態における筐体９０は、装置幅方向に隣り合う第１筐体９１及び第２筐体９２より成る２分割構造とされている。これにより、画像形成装置１０の搬送単位が装置幅方向に小型化されている。

第１筐体９１には、後述する定着装置４０を除く画像形成部１２の主要部と、媒体供給部５２とが収容されている。第２筐体９２には、画像形成部１２を構成する定着装置４０と、排出媒体受け部５４１を除く媒体排出部５４と、媒体冷却部６２と、画像検査部６６と、媒体戻し部５６と、制御部７０と、電源部８０とが収容されている。第１筐体９１と第２筐体９２とは、一例として図示しないボルト・ナット等の締結手段によって結合されている。この結合状態で第１筐体９１と第２筐体９２との間には、画像形成部１２の後述する転写ニップＮＴから定着ニップＮＦへのシート部材Ｐの連絡開口部９０Ｃ１、及び媒体戻し部５６から媒体供給部５２へのシート部材Ｐの連絡路９０Ｃ２が形成されている。

（画像形成部）
画像形成部１２は、上記の通りトナー画像形成部２０と、転写装置３０と、定着装置４０と、を含んで構成されている。トナー画像形成部２０は、色ごとにトナー画像を形成するように複数備えられている。この実施形態では、第１特別色（Ｖ）、第２特別色（Ｗ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の計６色のトナー画像形成部２０が設けられている。図１０に示す（Ｖ）、（Ｗ）、（Ｙ）、（Ｍ）、（Ｃ）、（Ｋ）は、上記各色を示している。転写装置３０は、６色分のトナー画像が重畳して一次転写された転写ベルト３１から、転写ニップＮＴにおいてシート部材Ｐに６色分のトナー画像を転写するようになっている（詳細は後述）。

なお、本実施例では、一例として、第１特別色（Ｖ）は、他の色に比して頻繁に使用されるユーザ特有のコーポレートカラーとされ、第２特別色（Ｗ）は、出力画像に光沢を付加する透明色とされている。

〔トナー画像形成部〕
各色のトナー画像形成部２０は、用いるトナーの色を除き基本的に同様に構成されている。したがって、以下、各色の画像形成ユニット１４について、特に区別することなく説明する。トナー画像形成部２０の画像形成ユニット１４は、像保持体の一例である感光体ドラム２１と、帯電器２２と、露光装置２３と、現像器の一例である現像装置２４と、清掃装置２５と、除電装置２６とを含んで構成されている。

［感光体ドラム］
図８に示されるように、感光体ドラム２１は、円筒状に形成されて接地されている、図示しない駆動手段によって自軸周りに回転駆動されるようになっている。感光体ドラム２１の表面には、一例として負の帯電極性を呈する感光層が形成されている。図１０に示される如く、各色の感光体ドラム２１は、正面視で装置幅方向に沿って直線状に並べて配置されている。

［帯電器］
帯電器２２は、図８に示されるように、感光体ドラム２１の表面（感光層）を負極性に帯電させるようになっている。この実施形態では、帯電器２２は、コロナ放電方式（非接触帯電方式）のスコロトロン帯電器とされている。

［露光装置］
露光装置２３は、感光体ドラム２１の表面に静電潜像を形成するようになっている。具体的には、制御部７０を構成する画像信号処理部７１から受け取った画像データに応じて、変調した露光光Ｌを帯電器２２により帯電された感光体ドラム２１の表面に照射するようになっている。この露光装置２３による露光光Ｌの照射によって、感光体ドラム２１の表面には静電潜像が形成される。

［現像装置］
現像装置２４は、トナーを含む現像剤Ｇで感光体ドラム２１の表面に形成された静電潜像を現像することで、感光体ドラム２１の表面にトナー画像を形成するようになっている。

［清掃装置］
清掃装置２５は、転写装置３０へのトナー画像の転写後に感光体ドラム２１の表面に残留したトナーを感光体ドラム２１の表面から掻き取るブレード状とされている。

［除電装置］
除電装置２６は、転写後の感光体ドラム２１に光を照射して除電を行う。これにより、感光体ドラム２１の表面の帯電履歴がキャンセルされるようになっている。

〔転写装置〕
転写装置３０は、各色の感光体ドラム２１のトナー画像を転写ベルト３１に重畳して一次転写し、該重畳されたトナー画像をシート部材Ｐに二次転写するようになっている。以下、具体的に説明する。

［転写ベルト］
転写ベルト３１は、図９に示されるように、無端状を成し、複数のロール３２に巻き掛けられて姿勢が決められている。この実施形態では、転写ベルト３１は、正面視で装置幅方向に長い逆鈍角三角形状の姿勢とされている。複数のロール３２のうち、図９に示すロール３２Ｄは、図示しないモータの動力により転写ベルト３１を矢印Ａ方向に周回させる駆動ロールとして機能する。

また、複数のロール３２のうち、図９に示すロール３２Ｔは、転写ベルト３１に張力を付与する張力付与ロールとして機能する。複数のロール３２のうち、図９に示すロール３２Ｂは、後述する二次転写ロールの対向ロールとして機能する。ロール３２Ｂには、上記の通り逆さ鈍角三角形状の姿勢とされた転写ベルト３１の鈍角を成す下端側の頂部が巻き掛けられている。この転写ベルト３１は、上記した姿勢で装置幅方向に延びる上辺部において、各色の感光体ドラム２１に下方から接触している。

[一次転写ロール]
この転写ベルト３１の内側には、各感光体ドラム２１のトナー画像を転写ベルト３１に転写させる転写部材の一例である一次転写ロール３３が配置されている。各一次転写ロール３３は、転写ベルト３１を挟んで対応する色の感光体ドラム２１に対して対向配置されている。また、一次転写ロール３３は、トナー極性とは逆極性の転写バイアス電圧が印加されるようになっている。この転写バイアス電圧の印加により、感光体ドラム２１に形成されたトナー画像が転写ベルト３１に転写される構成である。

なお、一次転写ロール３３の構成及びこの一次転写ロール３３への転写バイアス電圧の給電方法については詳細を後述する。

[二次転写ロール]
また、転写装置３０は、転写ベルト３１に重畳されたトナー画像をシート部材Ｐに転写する二次転写ロール３４を備えている。二次転写ロール３４は、ロール３２Ｂとの間に転写ベルト３１を挟むように配置され、転写ベルト３１との間に転写ニップＮＴを形成している。この転写ニップＮＴには、媒体供給部５２から適時にシート部材Ｐが供給されるようになっている。二次転写ロール３４は、図示しない給電部によって、トナー極性とは逆極性の転写バイアス電圧が印加されるようになっている。この転写バイアス電圧の印加により、転写ニップＮＴを通過するシート部材Ｐに、転写ベルト３１からシート部材Ｐにトナー画像が転写されるようになっている。

[清掃装置]
さらに、転写装置３０は、二次転写後に転写ベルト３１を清掃する清掃装置３５を備えている。清掃装置３５は、転写ベルト３１の周回方向において、二次転写が行われる部分（転写ニップＮＴ）の下流側で、かつ一次転写が行われる部分の上流側に配置されている。清掃装置３５は、転写ベルト３１の表面に残留したトナーを転写ベルト３１の表面から掻き取るブレード３５１を備えている。

〔定着装置〕
定着装置４０は、転写装置３０においてトナー画像が転写されたシート部材Ｐに、該トナー画像を定着させるようになっている。この実施形態では、定着装置４０は、複数のロール４１３に巻き掛けられた定着ベルト４１１と加圧ロール４２とで形成される定着ニップＮＦにおいてトナー画像を加熱しつつ加圧することで、トナー画像をシート部材Ｐに定着する構成とされている。なお、ロール４１３Ｈは、内部に例えばヒータを備えると共に図示せぬモータから伝達される駆動力により回転する加熱ロールとされている。これにより、定着ベルト４１１が矢印Ｒ方向に周回するようになっている。

（媒体搬送装置）
図１０に示されるように、媒体搬送装置５０は、媒体供給部５２と、媒体排出部５４と、媒体戻し部５６と、中間搬送部５８と、を含んで構成されている。

〔媒体供給部〕
媒体供給部５２は、シート部材Ｐが積載して収容される収容器５２１を備えている。この実施形態では、収容器５２１は、転写装置３０に対して下方で装置幅方向に沿って２つ並べて配置されている。

各収容器５２１から二次転写位置である転写ニップＮＴまでには、複数の搬送ロール対５２２及び図示しないガイド等によって媒体供給経路５２Ｐが形成されている。媒体供給経路５２Ｐは、２箇所の折返部５２Ｐ１、５２Ｐ２において装置幅方向に折り返されて上昇しつつ転写ニップＮＴに至る形状（略「Ｓ」字状）を成している。

そして、各収容器５２１の上側には、収容器５２１に積載された最上位のシート部材Ｐを送り出す送出ロール５２３が配置されている。複数の搬送ロール対５２２のうち、シート部材Ｐの搬送方向の最上流側の搬送ロール対５２２Ｓは、送出ロール５２３によって収容器５２１から重なって送り出されたシート部材Ｐを一枚ずつに分離する分離ロールとして機能する。また、複数の搬送ロール対５２２のうち、シート部材Ｐの搬送方向において転写ニップＮＴの直上流に位置する搬送ロール対５２２Ｒは、転写ベルト３１上のトナー画像の移動タイミングとシート部材Ｐの搬送タイミングを合わせるように動作されるようになっている。

また、媒体供給部５２は、予備搬送経路５２Ｐｒを備えている。予備搬送経路５２Ｐｒは、第１筐体９１の第２筐体９２側とは反対側の開口部９１Ｗから発し、媒体供給経路５２Ｐの折返部５２Ｐ２に合流している。予備搬送経路５２Ｐｒは、第１筐体９１の開口部９１Ｗ側に隣接して配置されるオプションの記録媒体供給装置（図示省略）から送り出されたシート部材Ｐを画像形成部１２に送り込む際の搬送経路とされている。

〔中間搬送部〕
図９に示されるように、中間搬送部５８は、転写装置３０の転写ニップＮＴから定着装置４０の定着ニップＮＦまでの間に配置され、ロールに巻き掛けられた無端状の搬送ベルトを備えたベルト搬送部材５８１を複数備えている。

搬送部材５８１の内側から空気を吸引（負圧吸引）してシート部材Ｐを搬送ベルトの表面に吸い付けながら搬送ベルトが周回してシート部材Ｐを搬送するようになっている。

〔媒体排出部〕
図１０に示されるように、媒体排出部５４は、画像形成部１２の定着装置４０でトナー画像が定着されたシート部材Ｐを、第２筐体９２における第１筐体９１側とは反対側の端部に形成された排出口９２Ｗから筐体９０の外部に排出するようになっている。

媒体排出部５４は、排出口９２Ｗから排出されたシート部材Ｐを受ける排出媒体受け部５４１を備えている。

この媒体排出部５４は、定着装置４０（定着ニップＮＦ）から排出口９２Ｗまでにシート部材Ｐを搬送する媒体排出経路５４Ｐを有する。媒体排出経路５４Ｐは、ベルト搬送部材５４３、複数のロール対５４２、及び図示しないガイド等によって形成されている。そして、複数のロール対５４２のうち、シート部材Ｐの排出方向の最下流に配置されたロール対５４２Ｅは、シート部材Ｐを排出媒体受け部５４１上に排出する排出ロールとして機能する。

〔媒体戻し部〕
媒体戻し部５６は、複数のロール対５６１を備えている。複数のロール対５６１は、両面に画像を形成する要求がある場合に、画像検査部６６を通過したシート部材Ｐが送り込まれる反転経路５６Ｐを形成している。反転経路５６Ｐは、分岐パス５６Ｐ１と、搬送パス５６Ｐ２と、反転パス５６Ｐ３とを有する。分岐パス５６Ｐ１は、媒体排出経路５４Ｐから分岐されている。搬送パス５６Ｐ２は、分岐パス５６Ｐ１から受け取ったシート部材Ｐを媒体供給経路５２Ｐに送り込むようになっている。反転パス５６Ｐ３は、搬送パス５６Ｐ２の途中に設けられ、搬送パス５６Ｐ２を搬送されるシート部材Ｐの搬送方向を逆向きに折り返すことで（スイッチバック搬送させて）表裏を反転させるようになっている。

（後処理部）
後処理部６０を構成する媒体冷却部６２、矯正装置６４、及び画像検査部６６は、媒体排出部５４の媒体排出経路５４Ｐ上における分岐パス５６Ｐ１の分岐部分に対するシート部材Ｐの排出方向の上流側に、排出方向の上流側からこの順で配置されている。

〔媒体冷却部〕
媒体冷却部６２は、シート部材Ｐの熱を吸収する吸熱装置６２１と、シート部材Ｐを吸熱装置６２１に押し付ける押付装置６２２とを備えている。吸熱装置６２１は、媒体排出経路５４Ｐに対する上側に配置され、押付装置６２２は、媒体排出経路５４Ｐに対する下側に配置されている。

吸熱装置６２１は、無端状の吸熱ベルト６２１１と、吸熱ベルト６２１１を支持する複数のロール６２１２と、吸熱ベルト６２１１内に配置されたヒートシンク６２１３と、ヒートシンク６２１３を冷却するためのファン６２１４とを含んで構成されている。

吸熱ベルト６２１１は、外周面においてシート部材Ｐと熱交換可能に接触する。複数のロール６２１２のうち、ロール６２１２Ｄは、吸熱ベルト６２１１に駆動力を伝達する駆動ロールとして機能する。ヒートシンク６２１３は、媒体排出経路５４Ｐに沿った定められた範囲で吸熱ベルト６２１１の内周面に摺動可能に面接触されている。

押付装置６２２は、無端状の押付ベルト６２２１と、押付ベルト６２２１を支持する複数のロール６２２２とを備えている。押付ベルト６２２１は、複数のロール６２２２に巻き掛けられている。押付装置６２２は、シート部材Ｐを吸熱ベルト６２１１（ヒートシンク６２１３）へ押し付けながら、吸熱ベルト６２１１とでシート部材Ｐを搬送するようになっている。

〔矯正装置〕
媒体排出部５４における媒体冷却部６２の下流側には、矯正装置６４が設けられている。矯正装置６４は、媒体冷却部６２から受け取ったシート部材Ｐの湾曲（カール）を矯正するようになっている。

〔画像検査部〕
媒体排出部５４における矯正装置６４の下流側には、画像検査部６６の主要部を成すインラインセンサ６６１が配置されている。インラインセンサ６６１は、シート部材Ｐに照射しシート部材Ｐから反射された光に基づいて、定着されたトナー画像のトナー濃度欠陥、画像欠陥、画像位置欠陥等の有無や程度を検出するようになっている。

＜画像形成装置の画像形成動作（作用）＞
次に、画像形成装置１０によるシート部材Ｐへの画像形成工程、及び、その後処理工程の概要を説明する。

図１０に示されるように、画像形成指令を受けた制御部７０は、トナー画像形成部２０、転写装置３０、定着装置４０を作動させる。これにより、図９に示されるように、各色の画像形成ユニット１４の感光体ドラム２１、現像装置２４の現像ロール２４２が回転され、転写ベルト３１が周回される。また、加圧ロール４２が回転されると共に、定着ベルト４１１が周回される。さらに、これらの動作に同期して、制御部７０は、媒体搬送装置５０等を作動させる。

これにより、各色の感光体ドラム２１は、回転されながら帯電器２２によって帯電される。また、制御部７０は、画像信号処理部で画像処理が施された画像データを、各露光装置２３に送る。各露光装置２３は、画像データに応じて各露光光Ｌを出射して、帯電した各感光体ドラム２１に露光する。すると、各感光体ドラム２１の表面に静電潜像が形成される。各感光体ドラム２１に形成された静電潜像は、現像装置２４から供給される現像剤によって現像される。これにより、各色の感光体ドラム２１には、第１特別色（Ｖ）、第２特別色（Ｗ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のうち、対応する色のトナー画像が形成される。

各色の感光体ドラム２１に形成された各色のトナー画像は、各色の一次転写ロール３３を通じた転写バイアス電圧の印加によって、周回する転写ベルト３１に順次転写される。これにより、転写ベルト３１には、６色分のトナー画像が重畳された重畳トナー画像が形成される。この重畳トナー画像は、転写ベルト３１の周回によって転写ニップＮＴに搬送される。

この転写ニップＮＴには、図１０に示されるように、媒体供給部５２の搬送ロール対５２２Ｒによって重畳トナー画像の搬送にタイミングを合わせてシート部材Ｐが供給される。この転写ニップＮＴにおいて転写バイアス電圧が印加されることで、転写ベルト３１から重畳トナー画像がシート部材Ｐに転写される。

トナー画像が転写されたシート部材Ｐは、中間搬送部５８によって転写装置３０の転写ニップＮＴから定着装置４０の定着ニップＮＦに向けて、搬送される。定着装置４０は、定着ニップＮＦを通過するシート部材Ｐに熱及び加圧力を付与する。これにより、シート部材Ｐに転写されたトナー画像が定着される。

定着装置４０から排出されたシート部材Ｐは、媒体排出部５４によって装置外の排出媒体受け部５４１に向けて搬送されつつ、後処理部６０により処理が施される。定着工程により加熱されたシート部材Ｐは、先ず媒体冷却部６２において冷却される。次いで、シート部材Ｐは、矯正装置６４によって湾曲が矯正される。さらに、シート部材Ｐに定着されたトナー画像は、画像検査部６６によって、トナー濃度欠陥、画像欠陥、画像位置欠陥等の有無や程度が検出される。そして、シート部材Ｐは、媒体排出部５４に排出される。

一方、シート部材Ｐの画像が形成されていない非画像面に画像を形成させる場合（両面印刷の場合）、制御部７０は、画像検査部６６の通過後のシート部材Ｐの搬送経路を、媒体排出部５４の媒体排出経路５４Ｐから媒体戻し部５６の分岐パス５６Ｐ１に切り替える。これによりシート部材Ｐは、反転経路５６Ｐを経由して表裏反転されて媒体供給経路５２Ｐに送り込まれる。このシート部材Ｐの裏面には、前述した表面への画像形成工程と同様の工程で画像が形成（定着）される。このシート部材Ｐは、前述した表面への画像成形後の処理工程と同様の工程を経て、媒体排出部５４によって装置外の排出媒体受け部５４１に排出される。

＜要部構成＞
次に、一次転写ロール３３の構成及びこの一次転写ロール３３への給電方法について説明する。

図１に示されるように、一次転写ロール３３は、外径φ８〔ｍｍ〕のフローティングされた金属シャフト３３Ａと、金属シャフト３３Ａの外周面に固定され、半導電性のゴムを発泡させることで形成された外径φ２８〔ｍｍ〕の半導電層の一例であるロール部位３３Ｂと、を備えている。なお、半導電層とは、半導電性の帯電層であって、半導電性とは例えば体積抵抗率が１０^７ Ωｃｍ以上１０^１３ Ωｃｍ以下を意味する。

金属シャフト３３Ａは、後述する支持フレーム９６（図２参照）に回転可能に支持されており、一次転写ロール３３は、前述した感光体ドラム２１とで転写ベルト３１を挟むようになっている。そして、一次転写ロール３３は、矢印Ａ方向に周回する転写ベルト３１とロール部位３３Ｂの外周面で接触することで従動回転するようになっている。

さらに、一次転写ロール３３を挟んで感光体ドラム２１の反対側には、回転する一次転写ロール３３の外周面と接触して従動回転する電圧印加部材の一例としての金属製の電極ロール９４が配置されている。電源部８０（図１０参照）からこの電極ロール９４に電圧が印加されることで、この電極ロール９４を介して一次転写ロール３３に転写バイアスが印加されるようになっている。このように、電極ロール９４は、一次転写ロール３３の外周面と接触して一次転写ロール３３に電圧を印加する所謂表面電極とされている。

また、この電極ロール９４は、図２に示されるように、一次転写ロール３３と接触する外径φ１０〔ｍｍ〕の本体部位９４Ａを備えている。さらに、電極ロール９４は、本体部位９４Ａにおける電極ロール９４の回転軸方向（以下単に「ロール軸方向」と記載する）の両端部（図２では片側だけを示す）からロール軸方向の外側へ突出すると共に本体部位９４Ａに対して小径化された軸部位９４Ｂを備えている。そして、電極ロール９４は、電極ロール９４のロール軸方向の外側に配置された支持フレーム９６に回転可能に支持されている。

具体的には、支持フレーム９６に、軸部位９４Ｂを支持する円孔９６Ａが形成されており、この円孔９６Ａに軸部位９４Ｂが差し込まれることで、電極ロール９４が支持フレーム９６に回転可能に支持されるようになっている。

さらに、この支持フレーム９６には、電極ロール９４を支持する円孔９６Ａが複数形成されおり、本実施形態に係る電極ロール９４は、複数の位置で、支持フレーム９６によって支持されるようになっている。

図１に示す電極ロール９４は、一次転写ロール３３が感光体ドラム２１に形成されたトナー画像を転写ベルト３１に転写する一次転写位置Ｔ１（転写ベルト３１にトナー画像が形成される位置）に対して一次転写ロール３３を挟んで反対側の反対位置に配置されている。換言すれば、図１に示す電極ロール９４は、一次転写位置Ｔ１に対して一次転写ロール３３を一次転写ロール３３の回転方向（以下単に「ロール回転方向」と記載する）の下流側に１８０〔°〕回転させた際の一次転写ロール３３の外周面と対向するように配置されている。そして、他の円孔９６Ａに一次転写ロール３３を支持させることで、電極ロール９４は、一次転写位置Ｔ１を基準として一次転写ロール３３をロール回転方向の下流側に９０〔°〕、１２０〔°〕、１５０〔°〕、２１０〔°〕、２４０〔°〕、２７０〔°〕回転させた一次転写ロール３３の外周面と対向するようになっている（図４、図５参照）。

ここで、前述した一次転写ロール３３のロール部位３３Ｂの材質について説明する。ロール部位３３Ｂは、ゴム材料に電子導電剤、及びイオン導電剤の２種類の導電剤を含有した半導電性とされている。

電子導電剤としては、例えば、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック；熱分解カーボン、グラファイト；アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス鋼等の各種導電性金属又は合金；酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、酸化スズ−酸化アンチモン固溶体、酸化スズ−酸化インジウム固溶体等の各種導電性金属酸化物；絶縁物質の表面を導電化処理したもの；などの粉末が挙げられる。

イオン導電剤としては、例えば、エピクロロヒドリンゴム、四級アンモニウム塩（例えばラウリルトリメチルアンモニウム、ステアリルトリメチルアンモニウム、オクタドデシルトリメチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸・ジメチルエチルアンモニウニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、エトサルフェート塩、ハロゲン化ベンジル塩（臭化ベンジル塩、塩化ベンジル塩等）等）、脂肪族スルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加硫酸エステル塩、高級アルコール燐酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加燐酸エステル塩、各種ベタイン、高級アルコールエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステルなどが挙げられる。

＜要部構成の作用＞
次に、要部構成の作用について説明する。

前述したように、電極ロール９４が表面電極とされている。これにより、電極ロール９４に図示せぬ電源から電圧が印加されることで、図１に示されるように、電気は、電極ロール９４からロール部位３３Ｂの内部を通って金属シャフト３３Ａへ流れる（矢印Ｇ参照）。さらに、電気は、金属シャフト３３Ａからロール部位３３Ｂの内部を通って転写ベルト３１を介して感光体ドラム２１に向けて流れる（矢印Ｊ参照）。

これにより、ロール部位３３Ｂの外周層に対する電気の流れ方向は、一次転写位置Ｔ１（感光体ドラム２１と対向する位置）と、電極ロール９４と対向する位置と、で逆になる。具体的には、一次転写位置Ｔ１では、電気はロール部位３３Ｂの内部から外部へ流れ、電極ロール９４と対向する位置では、ロール部位３３Ｂの外部から内部へ流れる。

ここで、ロール部位３３Ｂには、イオン導電剤が含有されている。このため、一次転写位置Ｔ１で生じたプラスイオン及びマイナスイオンの偏在が、電極ロール９４と対向する位置でキャンセルされる。これにより、ロール部位３３Ｂにおける電気抵抗の上昇が抑制される。

また、一次転写ロール３３のロール部位３３Ｂには、前述したように、電子導電剤が含有されている。このため、一次転写位置Ｔ１で生じた一次転写ロール３３の外周層の部分的な帯電が、電極ロール９４と対向する位置でキャンセルされる（除電される）。これにより、一次転写ロール３３の帯電が抑制される。

一方、図３には、導電剤としてイオン導電剤だけを含有させたゴム部材と、イオン導電剤及び電子導電剤を含有させたゴム材料と、に夫々同様に電圧を印加した場合の電流値〔ｉ〕と時間〔ｔ〕との関係がグラフで示されている。このグラフの縦軸が電流値とされ、横軸が時間とさている。そして、イオン導電剤だけを含有させたゴム材料の場合が点線で示され、イオン導電剤及び電子導電剤を含有させたゴム材料の場合が実線で示されている。なお、両方の線が重なっている箇所については、実線で示されている。

このグラフから分かるように、電圧を印加した直後の電流値については、イオン導電剤及び電子導電剤を含有させたゴム材料の場合が、イオン導電剤だけを含有させたゴム材料の場合に比して、大きいことが分かる。そして、この初期の立ち上がりの電流値（初期電流：図３の範囲Ｋ）は、時間が経過してゴム材料の帯電状態が定常化した電流値（図３の範囲Ｌ）よりも大きいことが分かる。

なお、時間が経過した場合には、イオン導電剤だけを含有させたゴム部材と、イオン導電剤及び電子導電剤を含有させたゴム材料と、で電流値には差が見られないことが分かる。

前述したように、本実施形態では、表面電極を用いることで、ロール部位３３Ｂの帯電が抑制される。また、前述の説明からも分かるように、規定の電圧を一次転写ロール３３に印加した場合には、帯電が抑制されているロール部位３３Ｂを流れる電流値は、ロール部位３３Ｂが帯電してしまった場合と比して、大きくなる。さらに、イオン導電剤及び電子導電剤が含有されたロール部位３３Ｂを流れる初期の電流値は、イオン導電剤だけが含有されている際の初期の電流値と比して、大きくなる。

これにより、一次転写ロール３３と感光体ドラム２１との間に規定値の電流を流そうとした場合に、所謂表面電極として、かつ、ロール部位３３Ｂにイオン導電剤及び電子導電剤を含有せれることで、ロール部位３３Ｂにイオン導電剤だけを含有させる場合と比して、一次転写ロール３３に印加する電圧が大きくなるのが抑制される。

つまり、本実施形態では、一次転写ロール３３の電気抵抗が上昇するのを抑制した上で、一次転写ロール３３に印加する電圧が大きくなるのが抑制される。

＜評価＞
次に、本実施形態の実施例に係る一次転写ロール３３と、比較例に係る一次転写ロールとを用いて、一次転写ロールの電圧降下について評価した。

表面電極を用いる場合に、感光体ドラム２１と一次転写ロール３３との間の電圧は、電極ロール９４によって一次転写ロール３３に印加され、一次転写ロール３３を通ることで降下（電圧降下）した電圧である。

この電圧降下を評価することで、規定の電圧を一次転写ロールに印加した場合に、感光体ドラム２１と一次転写ロール３３との間の電圧の大小、換言すれば、電流の大小を評価することができる。

〔実施例〕
前述したように、一次転写ロール３３の金属シャフト３３Ａを外径φ８〔ｍｍ〕し、一次転写ロール３３のロール部位３３Ｂを外径φ２８〔ｍｍ〕とした。さらに、一次転写ロール３３のロール部位３３Ｂには、ニトリルゴム(ＮＢＲ)とエピクロロヒドリンゴム（ＥＣＯ：イオン導電剤）とのブレンドゴムにカーボンブラック（電子導電剤）を規定の含有させることで半導電性とした材料を発砲させたものを用いた。詳細には、特許第４５３４６９３号の実施例１（特許第４５３４６９３号の段落〔００４４〕に記載）に記載された材料を用いた。

また、前述したように、電極ロール９４については、金属製で外径φ１０〔ｍｍ〕のものを用いた。

〔比較例〕
一次転写ロールのロール部位には、ニトリルゴム(ＮＢＲ)とエピクロロヒドリンゴム（ＥＣＯ：イオン導電剤）とをブレンドさせることで半導電性とした材料を発砲させたものを用いた。ロール部位には、電子導電剤は含有されていない。他の仕様については、実施例と同様とした。

〔評価方法〕
本評価においては、図６に示されるように、感光体ドラム２１と一次転写ロール３３とを接触させ、さらに一次転写ロール３３と電極ロール９４を接触させた。この感光体ドラム２１として、接地された外径φ５０〔ｍｍ〕の金属パイプを用いた。そして、感光体ドラム２１を図示せぬモータにより周速度８５０〔ｍｍ／ｓ〕で回転させた。一次転写ロールについては、この感光体ドラム２１の外周面に９．８〔Ｎ〕（１〔ｋｇｆ〕）の荷重で押し当てた。

実施例、比較例において、電源９８を用いて電極ロール９４に電圧を印加して電源９８から電極ロール９４へ流れる電流を１０５〔μＡ〕とした（定電流制御）。

その際の、電源９８と電極ロール９４との間の電位と、感光体ドラム２１と接地部との間の電位と、の差（電位差：表面電極時の電位差）を測定した。

さらに、実施例、比較例において、一次転写ロール３３の金属シャフト３３Ａに電圧を印加した際の、電源９８と金属シャフト３３Ａとの間の電圧（図６点線参照）と、感光体ドラム２１と接地部との間の電圧と、の差（電位差：シャフト給電時の電位差）を測定した。なお、シャフト給電時も表面電極時と同様で、電源９８から金属シャフト３３Ａへ流れる電流を１０５〔μＡ〕とした（定電流制御）。

そして、シャフト給電時の電位差を表面電極時の電位差で除した値（以下この値を「電圧比」と記載する）を求めた。この電圧比が、小さい程一次転写ロールによる電圧降下が小さいことになる。

評価の際の電極ロール９４の配置位置については、一次転写位置Ｔ１を基準としてロール回転方向の下流側に９０〔°〕回転した９０度位置（図４（Ａ）参照）と、ロール回転方向の下流側に１２０〔°〕回転した１２０度位置（図４（Ｂ）参照）と、ロール回転方向の下流側に１５０〔°〕回転した１５０度位置（図４（Ｃ）参照）と、ロール回転方向の下流側に１８０〔°〕回転した１８０度位置（図６参照：前述した反対位置）と、ロール回転方向の下流側に２１０〔°〕回転した２１０度位置（図５（Ａ）参照）と、ロール回転方向の下流側に２４０〔°〕回転した２４０度位置（図５（Ｂ）参照）と、ロール回転方向の下流側に２７０〔°〕回転した２７０度位置（図５（Ｃ）参照）と、した。

〔評価結果〕
図７には、実施例及び比較例についての評価結果が記載されている。各項目の中で、カッコ内に記載されている数字が、電圧比である。

この図から分かるように、１８０度位置において、実施例の電圧比が、比較例の電圧比に対して小さくなっている。

また、実施例において、９０度位置、１２０度位置、１５０度位置、２１０度位置、２４０度位置、及び２７０度位置の電圧比が、１８０度位置の電圧比に比して小さくなっている。つまり、電極ロール９４を１８０度位置に対してロール回転方向の上流側又は下流側に配置することで、電圧比が、１８０度位置の電圧比に比して小さくなることが分かる。

さらに、実施例において、２１０度位置、２４０度位置、及び２７０度位置の電圧比が、９０度位置、１２０度位置、及び１５０度位置の電圧比に比して小さくなっている。つまり、電極ロール９４を１８０度位置に対してロール回転方向の下流側に配置することで、電圧比が、電極ロール９４を１８０度位置に対してロール回転方向の上流側に配置する場合と比して小さくなるのが分かる。

以上の評価結果で説明したように、１８０度位置において、実施例の電圧比が、比較例の電圧比に対して小さくなっている。つまり、一次転写ロール３３と感光体ドラム２１との間に規定値の電流を流そうとした場合に、ロール部位３３Ｂにイオン導電剤及び電子導電剤を含有させて半導電性とするとで、ロール部位３３Ｂにイオン導電剤のみを含有させて半導電性とする場合と比して、一次転写ロール３３に印加する電圧が大きくなるのが抑制される。

また、一次転写ロール３３に印加する電圧が大きくなるのが抑制されることで、画像形成装置１０の消費電力の増加が抑制される。

また、電極ロール９４を支持する支持フレーム９６には、１８０度位置で電極ロール９４を支持する円孔９６Ａの他に、一次転写ロール３３の周方向に電極ロール９４の配置位置を変えて電極ロール９４を支持する円孔９６Ａが複数形成されている。前述の評価からも分かるように、電極ロール９４の配置位置を変えることで、トナー画像をシート部材Ｐに転写する転写電圧が変わる。例えば、画像形成ユニット１４Ｋと画像形成ユニット１４Ｙとで、転写電圧を変えたい場合に、電極ロール９４Ｋ、９４Ｙに印加する電圧を変えることなく電極ロール９４の配置位置を変えることで転写電圧が変えられる。

なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態の一例を説明する上で、図１では電極ロール９４を１８０度位置に配置した場合を示したが、１８０度位置に対して、ロール回転方向の下流側又は上流側に電極ロール９４を配置してもよい。

この場合には、前述の評価結果でも説明したように、１８０度位置に電極ロール９４を配置する場合と比して、電圧比が小さくなる。つまり、一次転写ロール３３と感光体ドラム２１との間に規定値の電流を流そうとした場合に、電極ロール９４を１８０度位置に配置する場合に比して、電極ロール９４をロール回転方向の下流側又は上流側に配置することで、一次転写ロール３３に印加する電圧が大きくなるのが抑制される。

また、上記実施形態では、上記実施形態の一例を説明する上で、図１では電極ロール９４を１８０度位置に配置した場合を示したが、１８０度位置に対して、ロール回転方向の下流側に電極ロール９４を配置してもよい。

この場合には、前述の評価結果でも説明したように、ロール回転方向の上流側に電極ロール９４を配置する場合と比して、電圧比が小さくなる。つまり、一次転写ロール３３と感光体ドラム２１との間に規定値の電流を流そうとした場合に、電極ロール９４を１８０度位置に対してロール回転方向の上流側に配置する場合に比して、電極ロール９４を１８０度位置に対してロール回転方向の下流側に配置することで、一次転写ロール３３に印加する電圧が大きくなるのが抑制される。

また、上記実施形態では、感光体ドラム２１に形成されたトナー画像を転写ベルト３１に転写する一次転写ロール３３のロール部位３３Ｂにイオン導電剤及び電子導電剤を含有させた場合を例にとって説明したが、例えば、転写ベルト３１上のトナー画像をシート部材Ｐに転写する二次転写ロール３４のロール部位にイオン導電剤及び電子導電剤を含有させてもよい。

１０ 画像形成装置
２１ 感光体ドラム（像保持体の一例）
３０ 転写装置
３３ 一次転写ロール（転写部材の一例）
３３Ｂ ロール部位（半導電層の一例）
９４ 電極ロール（電圧印加部材の一例）
９６Ａ 円孔（取付構造の一例）

Claims (5)

1. イオン導電剤及び電子導電剤を含有した半導電層を有し、トナー画像を保持する像保持部材との間で被転写部材を挟んで回転することで前記トナー画像を被転写部材に転写する転写部材と、
   前記転写部材の表面に接触しながら前記転写部材に電圧を印加する電圧印加部材と、
   を備えた転写装置。
2. 前記転写部材が被転写部材に前記トナー画像を転写する転写位置に対して前記転写部材を挟んで反対側の反対位置に対して、前記電圧印加部材は、前記転写部材の回転方向の下流側又は上流側に配置されている請求項１に記載の転写装置。
3. 前記電圧印加部材は、前記反対位置に対して、前記回転方向の下流側に配置されている請求項２に記載の転写装置。
4. 前記転写部材の周方向において、前記電圧印加部材を取り付ける取付構造が複数箇所に形成されている請求項１〜３の何れか１項に記載の転写装置。
5. トナー画像を保持する像保持部材と、
   前記像保持部材に保持されたトナー画像を被転写部材に転写する請求項１〜４の何れか１項に記載の転写装置と、
   を備える画像形成装置。

Images