JP3355893B2

JP3355893B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3355893B2
Application number: JP27027395A
Authority: JP
Inventors: 幸雄原
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1995-10-18
Filing date: 1995-10-18
Publication date: 2002-12-09
Anticipated expiration: 2015-10-18
Also published as: JPH09114272A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像形成体上に形成
したトナー像を転写媒体に対して転写ロール等を利用し
て静電的に転写させるタイプの、複写機、プリンタ等の
画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式等を用いた画像形成
装置においては、その感光ドラム上に形成したトナー像
を記録紙等の転写媒体に直接或いは中間転写体を介して
静電的に転写することにより、所望の画像を得るように
なっている。

【０００３】この種の画像形成装置のうちで、像形成体
に形成したトナー像を中間転写体に一次転写した後に、
その中間転写体上のトナー像を記録紙に二次転写すると
いう中間転写方式を採用した画像形成装置としては、そ
の二次転写を、転写バイアスが印加される導電性のバイ
アスロール（転写ロール）を用い、かかるバイアスロー
ルにより記録紙を中間転写体に対し押圧した状態で静電
的に行う、いわゆるバイアスロール方式を採用したもの
が知られている。

【０００４】例えば、特開平６−９５５２１号公報に
は、図１４ａに示すように、中間転写体１００の表面側
に接離可能に配設されて転写バイアス１０１が印加され
る転写ロール１０２を備え、しかも、その転写ロール１
０２に対向する位置で中間転写体１００の裏面側から回
転して支持する支持ロール（バックアップロール）１０
３と、この支持ロール１０３に接触して回転する導電性
のアースロール１０４とを備えたものが示されている。
そして、このバイアスロール方式を採用した画像形成装
置によれば、中間転写体１００から記録媒体１０５への
二次転写に際して転写ロール１０２に転写バイアスを印
加すると、転写ロール１０２から記録媒体１０５、中間
転写体１００、支持ロール１０３、アースロール１０４
の順で通過する転写電流が流れ、これにより中間転写体
１００上のトナー像が記録媒体１０７に静電的に転写さ
れるようになっている。図中の符号１０８は中間転写体
の張架用ロールを示す。

【０００５】また、上記公報に開示の装置に類似した技
術として、図１４ｂに示すように、転写バイアス１０１
を転写ロール１０２側ではなく、電極ロール１０６を介
して支持ロール１０３側に印加して転写ロール１０２を
接地するものがあるが、この場合には、二次転写におけ
る転写電流が電極ロール１０６から支持ロール１０３、
中間転写体１００、記録媒体１０５、転写ロール１０２
の順で通過して流れることになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たようなバイアスロール方式による二次転写を行う画像
形成装置においては、その転写ロール１０２又は支持ロ
ール１０３として、例えばカーボンブラック等の導電材
料を分散させたパーフロロアルコキシ（ＰＦＡ）等から
なる半導電性層を被覆したゴムロールを使用した場合、
次のような問題が生じる。

【０００７】すなわち、カーボンブラック等の導電材料
を分散させた半導電性層は、その抵抗が、圧接して回転
するアースロール１０４又は電極ロール１０６により繰
り返して加えられる圧力による変形や流れる転写電流等
により経時的に変化してしまい、これによりこの半導電
性層と接触する部品との間に流れる電流が変化するため
電圧が降下して転写電界そのものが変化してしまい、結
果としてトナー像の安定した静電転写ができないという
問題がある。

【０００８】また、このような半導電性層の抵抗が変化
することによってトナー像の安定した静電転写ができな
いという問題は、像形成体上のトナー像を中間転写体を
用いずに転写ロールを用いて記録媒体に直接転写するタ
イプの画像形成装置において、その転写ロールとしてカ
ーボンブラック等の導電材料を分散させた半導電性層を
被覆したゴムロールを使用し、しかもその転写ロールに
圧接して回転する電極ロールを介して転写バイアスを印
加する場合も、同様に起こり得るものである。

【０００９】なお、図１４ａに例示したごとき転写バイ
アス１０１を転写ロール１０２側に印加する画像形成装
置において、そのスタンバイ時又は画像形成動作前のプ
レサイクル時に、転写ロール１０２を中間転写体１００
に接触させてその転写ロール１０２から中間転写体１０
０、支持ロール１０３を通って流れる電流を検出し、そ
の電流値に基づいて転写ロール１０２の半導電性層の抵
抗を求め、かかる抵抗値に応じた最適な転写電圧を決定
して転写ロール１０２に印加する方法が提案されてい
る。しかしながら、この方法は、転写ロール１０２の半
導電性層の抵抗値が１桁以上変化した場合には最適な転
写電圧値も大幅に変化させなければならず、それに対応
させようとする場合には高性能で高価な電源機器を使用
する必要が生じて大幅なコストアップを招くという難点
がある。

【００１０】従って、本発明の目的は、導電性ロールが
圧接されるとともにカーボンブラック等の導電材料を分
散させた半導電性層が被覆されたロールの抵抗変化に伴
う転写電流の変動を防止し、良好な転写を安定して行う
ことができる画像形成装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する、
請求項１に係る発明の画像形成装置は、画像情報に応じ
たトナー像が形成される像形成体に接離可能に配設さ
れ、フッ素系樹脂又はゴム材料に導電性材料を分散させ
た半導電性層が被覆された絶縁性ロールからなる転写ロ
ールと、この転写ロールに圧接して回転し、その転写ロ
ールに転写バイアスを印加する導電性ロールとを有し、
像形成体に担持される未定着トナー像を像形成体と転写
ロールとの間に挿通される記録媒体に対して転写する画
像形成装置において、上記転写ロールは、その使用前に
おいて、交流電圧を一定電圧又は電流で所定時間印加す
る通電処理が施されていることを特徴とするものであ
る。

【００１２】また、請求項２に係る発明の画像形成装置
は、画像情報に応じたトナー像が形成される像形成体に
接触して回動し、その像形成体に担持される未定着トナ
ー像が一次転写される中間転写体と、この中間転写体の
表面側に接離可能に配設され、その中間転写体との間に
間に挿通される記録媒体に対して中間転写体に担持され
る未定着トナー像を二次転写する転写ロールと、この転
写ロールと対向する位置で中間転写体の裏面側から回転
して支持する、フッ素系樹脂又はゴム材料に導電性材料
を分散させた半導電性層が被覆された絶縁性ロールから
なる支持ロールと、この支持ロールに圧接して回転する
導電性ロールとを有し、転写ロール側若しくは導電性ロ
ールを介して支持ロール側から転写バイアスを印加する
画像形成装置において、上記支持ロールは、その使用前
において、交流電圧を一定電圧又は電流で所定時間印加
する通電処理が施されていることを特徴とするものであ
る。

【００１３】上記２つの技術的手段において、「その使
用前」とは、（請求項１に係る）転写ロール又は（請求
項２に係る）支持ロールの製造後であって、かつ、かか
るロールを装置内に装着して実際に使用する前までの時
期をいい、好ましくは転写又は支持ロールを製造して装
置内に装着する前の時期である。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１〜２は、請求項１に係る発明
の一実施形態を示すもので、図１はその画像形成装置の
主要部構成を示す概念図、図２はその転写部を示す拡大
図である。また、図３〜４は、請求項２に係る発明の一
実施形態を示すもので、図３はその画像形成装置の主要
部構成を示す概念図、図４はその二次転写部を示す拡大
図である。

【００１５】図１〜４において、符号１は像形成体とし
ての感光ドラム、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄはブラック
（ＢＫ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）又はシアン
（Ｃ）の各色のトナーをそれぞれ収容する現像装置、３
は感光ドラム１に対して接離可能に配設された転写ロー
ル、４は転写ロール３に圧接して回転する導電性電極ロ
ール、５は転写バイアス印加装置、６は記録媒体として
の記録紙、７は中間転写体としての中間転写ベルト、８
は中間転写ベルト７の表面側に中間転写体に対して接離
可能に配設される二次転写ロール、９は支持ロール、１
０は支持ロール９に圧接して回転する導電性アースロー
ル、１１は感光ドラム用のクリーナー、１２は記録紙６
を収容する給紙用トレー、１３は一次転写用帯電器（コ
ロトロン）、１４ａ、１４ｂ、１４ｃはベルト用ロー
ル、１５は剥離爪、１６はベルト用クリーナー、１７は
クリーニングブレード、１８はピックアップロール、１
９はフィールドロールである。

【００１６】図１に図示の請求項１に係る画像形成装置
では次のようにして画像形成がなされる。まず、矢印Ａ
方向に回転する感光ドラム１の表面が図示しない帯電器
で一様に帯電された後、レーザー光等の画像書き込み手
段により第１色目の静電潜像が形成され、その潜像がそ
の色に対応するトナーを収容する現像装置２により現像
されてトナー像が形成される。以後同様にして、第１色
目のトナー像が形成された感光ドラム１上に、第２色
目、第３色目及び第４色目のトナー像が順次重ね合わせ
られるように形成され、最終的に多重トナー像が得られ
る。そして、この多重トナー像は、トレー１２から所定
のタイミングで転写ロール４との間に供給される記録紙
６に対して静電的に転写される。転写後の記録紙６は、
感光ドラム１から剥離された後、図示しない定着装置に
搬送されることにより加熱／加圧処理されて排出され
る。一方、転写後の感光ドラム１はクリーナー１１によ
り残留トナーの除去が行われて次の画像形成プロセスに
備える。

【００１７】また、図３に図示の請求項２に係る画像形
成装置では次のようにして画像形成がなされる。まず、
感光ドラム１上に前記した画像形成装置と同様にして第
１色目のトナー像が形成される。そのトナー像は転写用
コロトロン１３が配置された一次転写部において矢印Ｂ
方向に回転する中間転写ベルト７に静電的に一次転写さ
れる。以後同様にして、第２色目、第３色目及び第４色
目のトナー像が順次感光ドラム１に形成された後に中間
転写ベルト７上に重ね合わせられるように一次転写さ
れ、最終的に多重トナー像が得られる。そして、中間転
写ベルト７上に担持された多重トナー像は、トレー１２
から所定のタイミングで中間転写ベルト７と二次転写ロ
ール８との間に供給される記録紙６に対して静電的に転
写される。トナー像が転写された記録紙６は、最終色の
トナー像の一次転写が終了まで退避位置にある剥離つめ
１５の剥離動作により中間転写ベルト７から剥離された
後、図示しない定着装置に搬送されることにより加熱／
加圧処理されて排出される。一方、転写後の中間転写ベ
ルト７はクリーナー１６により残留トナーの除去が行わ
れて次の転写プロセスに備える。また、二次転写ロール
８は、その表面に常時当接されているクリーニングブレ
ード１７により、二次転写時に付着するトナーや紙粉等
の異物が除去される。

【００１８】上記の中間転写体を使用する画像形成装置
は、単色画像を形成する場合には、感光ドラム１に形成
された単色トナー像を中間転写ベルト７に一次転写した
後、直ちに二次転写するようになっている。また、前記
したように複数色のトナー像を重ね合わせて多色画像を
形成する場合には、各色のトナー像が一次転写部で正確
に一致するようにするため中間転写ベルト７の回転を感
光ドラム１の回転に同期させている。さらに、その二次
転写部において、転写バイアス印加装置から電極ロール
１０を介してトナー像の極性と同極性の転写バイアス
（電圧）を印加することにより、中間転写ベルト７上の
トナー像を記録紙６に静電反発力で転写させるようにし
ている。

【００１９】上記中間転写ベルト７としては、アクリ
ル、塩化ビニル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポ
リイミド等の合成樹脂又は各種のゴム材料にカーボンブ
ラック等の導電材料を適量含有させて例えば厚さ０．０
５〜０．１５ｍｍ程度のフィルム（又はシート）状に成
形したものであり、しかも、その表面抵抗率を１０⁸〜
１０¹⁴Ω／□に調整したものが使用される。

【００２０】さて、上記した２種の画像形成装置におけ
る転写ロール３と支持ロール９は、図２又は図４に示す
ように、軸３０、９０のまわりに形成されるゴム材料等
からなる絶縁性ロール３１、９１の表面に、フッ素系樹
脂又はゴム材料に導電性材料を分散させてなる半導電性
層３２、９２を被覆して構成されている。特に半導電性
層３２、９２は厚さが１０〜１００μｍとなるようなフ
ィルム状のものであり、このため、この半導電性層を絶
縁性ロール表面に被覆形成する当たっては例えば以下の
ような方法を適用する。１つの方法としては、その半導
電性層形成材料からなるフィルム材料をチューブ状に加
工し、そのチューブを内部に空気等の流体を圧入して膨
らませた状態にしてからその中に絶縁性ロール３１、９
１を挿入させた後に流体の圧入を停止して収縮させるも
のであり、その他の方法としては、上記チューブをシリ
ンダー形状からなる金型の内壁面に貼り付けた後、その
中に絶縁性ロール形成用の液状の絶縁性ゴム材料を注入
してから加硫して硬化させる方法である。

【００２１】半導電性層３２、９２は、上記のような被
覆形成方法により形成される際に５０〜２００％程度の
伸縮状態になるため、そのような伸縮状態が弾性領域内
であるような材料を用いて形成することが必要となる。
このような観点から半導電性層３２、９２の基材として
は、パーフロロアルコキシ（ＰＦＡ）、エチレンテトラ
フロロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン
（ＰＶＤＦ）等のフッ素系樹脂や、シリコン、アクリル
ニトリル共重合体（ＮＢＲ）、ポリウレタン等のゴム材
料を用いることが望ましい。また、このような基材に分
散させる導電性材料としてはカーボンブラックや金属酸
化物等が使用される。この導電性材料は、カーボンブラ
ックの場合、基材に対して５〜１５ｗｔ％となるように
分散させることが好ましい。特に、半導電性層は、その
形成材料の弾性領域内での変形量が大きいことから、カ
ーボンブラックを分散させたＰＦＡ、ＥＴＦＥ又はＰＶ
ＤＦからなる材料にて形成することが望ましい。

【００２２】このような転写ロール３と支持ロール９に
対して行う通電処理は、例えば、製造直後における表面
抵抗率が１０^9.5〜１０¹¹Ω・ｃｍである半導電性層４
２、９２が、通電処理により表面抵抗率が１０⁸〜１０
^9.5Ω・ｃｍとなるように行われる。また、この通電処
理は、転写ロール３と支持ロール９の製造後であって装
置内に装着する前に行う場合には、例えばそのロール製
造ライン上に設置する適宜の電源装置により行えばよ
く、また、転写ロール３と支持ロール９を装置内に装着
した後に行う場合には、例えば転写バイアス印加装置５
を利用して行えばよい。

【００２３】以下、この通電処理に関して詳述する。

【００２４】最初に、二次転写部における支持ロール９
の表面抵抗率の経時的変化に関する考察結果について説
明する。

【００２５】図５は、一定電圧を連続して印加した際に
おける、二次転写部の支持ロール９の表面抵抗率の経時
的変化（低下量）を示すものである。すなわち、これ
は、支持ロール９としてシリコンゴム（アスカーＣ６２
°）からなる厚さ６．５ｍｍの絶縁性ロール９１の表面
に、カーボンブラック分散（９ｗｔ％）のＰＦＡからな
る厚さ５０μｍの半導電性層９２を被覆したロールを用
いるとともに、導電性の電極ロール１０として直径１２
ｍｍの金属ロールを用い、その電極ロール１０を介して
支持ロール９に転写バイアスに相当する直流の一定電圧
（２ｋＶ）を印加した場合、その支持ロール９（半導電
性層）の表面抵抗率を測定し、その結果を表面抵抗率の
低下量として示したものである。

【００２６】このときの表面抵抗率（ρｓ）は、図１２
に示すように、支持ロール９に直径１２ｍｍ、長さ３３
０ｍｍ（ロール９よりも長い）の２本の金属ロール（１
０）を支持ロール９の円周方向に１０ｍｍ離した状態で
かつ０．２ｍｍ食い込ませた状態で接触させ、その２本
の金属ロール間に直流電圧１ｋＶを印加して１０秒後の
金属ロール間における電流値Ｉを測定し、その電流値Ｉ
を下記の式に当てはめることにより算出したものであ
る。 ρｓ＝ＬＶ／ＧＩ式中、Ｌは支持ロール９の軸方向における長さ（ｃ
ｍ）、Ｖは印加電圧、Ｇは２本の金属ロールの離間距離
（ｃｍ）である。

【００２７】図５において、表面抵抗率の低下量を縦軸
にΔＬｏｇ（ρｓ）で示した。ρｓは前記したようにし
て求められる表面抵抗率である。また、ΔＬｏｇ（ρ
ｓ）は上記測定時に得られる電流値Ｉから−Ｌｏｇ（Ｉ
／Ｉ_in）の算出式をもとに求めることもできる［式中、
Ｉ_in（ｉｎ：ｉｎｉｔｉａｌ）は初期の電流値であり、
この例では−Ｌｏｇ（Ｉ／Ｉ_in）＝−１．４である］。
なお、支持ロール９の表面抵抗率の初期値は１０^10.5〜
１０^11.0Ω／□であり、この表面抵抗率は図１２に示す
前記測定方法により求めたものである。

【００２８】この図５の結果から、支持ロール９の表面
抵抗率は、２時間印加した段階で１桁低下し（この１桁
低下により転写電流は１０倍となる）、その後も徐々に
低下していくが、２０時間印加した段階では２時間印加
後の時点での抵抗率に対して０．５桁の低下になり、そ
の低下の度合い（変化量）が少なくなることがわかる。

【００２９】図６は、図５の測定に使用した支持ロール
９に２種のロールを押圧して回転させた際における、そ
の表面抵抗率の経時的変化を示すものである。すなわ
ち、直径１２ｍｍのステンレス製電極ロール（１０）と
導電性ゴム材料からなる弾性電極ロール（体積抵抗率１
０⁴Ω・ｃｍ、ゴム硬度３０°）とを食い込み量が０．
５ｍｍとなるような圧力で支持ロール９に当接させ、そ
の各電極ロールを介して支持ロール９に直流の一定電圧
（２ｋＶ）を印加した場合、その支持ロール９（半導電
性層）の表面抵抗率を図５の測定時に適用した前記の方
法により測定し、その結果を表面抵抗率の低下量として
示したものである。

【００３０】この図６の結果から、支持ロール９の表面
抵抗率は、電極ロールが圧接している時間が長くなるに
つれて低下し、コピー相当枚数３，０００枚前後でほぼ
１桁低下することがわかる。しかも、この表面抵抗率
は、弾性電極ロールの場合よりも本例のごとき金属（剛
性）電極ロールの場合のほうが、その低下量が経時的に
大きくなることもわかる。

【００３１】図７は、図５の測定に使用した支持ロール
９の半導電性層９２の基材として数種のものを使用し、
それら各半導電性層材料からなるフィルム材料に繰り返
し伸張変形を付与した際における、各半導電性層材料フ
ィルムの経時的変化を示すものである。すなわち、基材
として前記したＰＦＡ、ＥＴＦＥ、ＰＶＤＦをそれぞれ
使用して図５の測定時の半導電性層９２と同じ組成から
なる厚さ５０±５μｍの半導電性層材料フィルムを引張
試験機により所定回数繰り返して伸び率５％の繰り返し
変形を付与し、その各回数ごとの半導電性層材料フィル
ムにおける表面抵抗率を後述の図８の測定時に適用する
方法（図１３参照）により測定し、その結果を示したも
のである。

【００３２】この図７の結果から、半導電性層材料フィ
ルムの表面抵抗率は、電極ロールによる機械的変形が加
えられるときのように、その繰り返し変形が増加するに
つれて低下し、その低下の割合はいずれの基材のもので
もほぼ同じであることがわかる。

【００３３】次に、支持ロール９に対して各種条件のも
とで通電処理を行った考察結果について説明する。

【００３４】図８は、図５の測定に使用した支持ロール
９における半導電性層（９２）材料に電圧の異なる交流
電圧を一定時間印加した際における、その表面抵抗率の
低下量を示すものである。すなわち、電圧（実効値：ｒ
ｍｓ）が１．８ｋＶ、２．１ｋＶ、２．５ｋＶ、２．８
ｋＶ、３．２ｋＶのように異なりかつ周波数が６０Ｈｚ
の交流電圧を２分間印加した時の半導電性層材料の表面
抵抗率を測定し、その結果を示したものである。

【００３５】このときの表面抵抗率（ρｓ）は、図１３
に示すように、測定用テーブル２０上に載置した幅１０
０ｍｍの半導電性層（９２）材料に直径１５ｍｍ、長さ
３３０ｍｍの２本の金属ロール（１０）を支持ロール９
の円周方向に１０ｍｍ離した状態で接触させ、その２本
の金属ロール間に上記の各交流電圧を印加して１０秒後
の金属ロール間における電流値Ｉを測定し、その電流値
Ｉを前記した算出式（ρｓ＝ＬＶ／ＧＩ）に当てはめる
ことにより算出したものである。なお、この算出に際し
ては、式中のＬは半導電性層材料の長さ（ｃｍ）とな
る。

【００３６】この図８の結果から、半導電性層（９２）
材料は、印加する交流電圧の電圧値が高くなる程、その
表面抵抗率の低下もほぼ比例して大きくなることがわか
る。

【００３７】図９は、図５の測定に使用した支持ロール
９における半導電性層（９２）材料に電圧の異なる交流
電圧を所定の時間印加した際における、その表面抵抗率
を示すものである。すなわち、図５の測定時と同じ電圧
値からなる周波数６０Ｈｚの各交流電圧を０．５分間、
１分間、２分間、３分間、５分間それぞれ印加した時の
半導電性層材料の表面抵抗率を図８の測定時に適用した
前記の方法により測定し、その結果を示したものであ
る。

【００３８】この図９の結果から、半導電性層（９２）
材料の表面抵抗率は、印加した交流電圧の電圧値にかか
わらず電圧を０．５分間印加した段階でいずれも１桁程
度大きく低下するが、印加時間がそれ以上増えても（１
分間以降では）殆ど低下しないことがわかる。

【００３９】図１０は、初期の表面抵抗率が異なる半導
電性層（９２）材料に一定電圧の交流電圧を所定の時間
印加した際における、その表面抵抗率を示すものであ
る。すなわち、図５の測定時に使用した支持ロール９の
半導電性層材料とほぼ同じ構成からなり、初期の表面抵
抗率が１０^7.8Ω／□、１０^9.5Ω／□、１０^10.6Ω／□
の半導電性層材料に対し、電圧２．５ｋＶの交流電圧を
周波数６０Ｈｚで１分間、２分間、５分間、１０分間、
２０分間、３０分間、６０分間それぞれ印加した時の半
導電性層材料の表面抵抗率を図８の測定時に適用した前
記の方法により測定し、その結果を示したものである。
ここで、半導電性層材料の初期の表面抵抗率は押出成形
時の温度を変更して設定されたものであり、そのカーボ
ン含有量については図５で使用した材料と同量である
が、そのカーボンの分散状態が異なることによって上記
のごとき値になっている。

【００４０】この図１０の結果から、各半導電性層（９
２）材料の表面抵抗率は、その初期値にかかわらず電圧
を１分間印加した段階でいずれも１桁程度大きく低下す
るが、印加時間がそれ以上増えても（２分間以降では）
殆ど低下しないことがわかる。

【００４１】以上の結果から、支持ロール９（の半導電
性層）の表面抵抗率は（転写ロール３の場合も同様）、
その低下量が通電処理により印加される交流電圧の電圧
値により大きく変化し、しかも、その印加時間が２分間
を越えるとほとんど変化しなくなることが理解される。
そして、通電処理時の好適な交流電圧の電圧値は２．５
〜３．０ｋＶであり、また、その好適な印加時間は１〜
２分である。

【００４２】次に、通電処理時の交流電圧を一定電圧で
印加した場合と一定電流で印加した場合における、支持
ロール９の表面抵抗率の変化状態に関する考察結果につ
いて説明する。

【００４３】まず、表１に、交流電圧を一定電圧で印加
した場合の支持ロール９の表面抵抗率について測定した
結果を示す。これは、図５の測定時に使用した支持ロー
ル６の半導電性層９２の押出成形時における押出温度条
件を変えることによりカーボンブラックの分散状態を変
えてその初期の表面抵抗率を約１０^10.0〜１０^10.3Ω／
□とした支持ロール（Ｎｏ．１〜５）に対し、電圧が
２．５ｋＶ（ｒｍｓ）、周波数が６０Ｈｚの交流電圧を
２分間印加した時の各支持ロールの表面抵抗率を図５の
測定時に適用した前記の方法により測定し、その結果を
示したものである。

【００４４】通電処理時の交流電圧の印加方法は、１本
の導電性ロールを介して支持（又は転写）ロールを回転
させながら印加するようにしても、或いは、図１２に示
すような２本の導電性ロールを介して支持（又は転写）
ロールを周方向に複数分割してそのい分割領域ごと１つ
ずつ印加するようにしてもよいが、実際の通電処理に当
たっては１本の導電性ロールを介してロールを回転させ
ながら印加する印加方法が望ましい。なお、表１に係る
測定時は、支持ロールを周方向に８分割して印加し、そ
の各分割領域の表面抵抗率をそれぞれ測定した。そし
て、その各ロールの表面抵抗率のばらつきを示す表１中
の標準偏差は、各ロールをその周方向に８分割して計測
したＮ＝８のデータをもとに算出したものである。

【００４５】

【表１】

【００４６】また、表２に、交流電圧を一定電流で印加
した場合の支持ロール９の表面抵抗率について測定した
結果を示す。これは、表１の測定時の場合と同様に、図
５の測定時に使用した支持ロール６の半導電性層９２の
押出成形時における押出温度条件を変えることによりカ
ーボンブラックの分散状態を変えてその初期の表面抵抗
率を約１０^10.0〜１０^10.2Ω／□とした支持ロール（Ｎ
ｏ．１〜５）に対し、電流が２８０μＡ、周波数が６０
Ｈｚの交流電圧を２分間印加した時の各支持ロールの表
面抵抗率を図５の測定時に適用した前記の方法により測
定し、その結果を示したものである。

【００４７】

【表２】

【００４８】表２の結果から、支持ロールの表面抵抗率
は、交流電圧を一定電流で印加した場合でも交流電圧を
一定電圧で印加した場合（表１）と同様に、低下するこ
とが認められる。

【００４９】最後に、支持ロール９に使用前の通電処理
を施した場合における表面抵抗率の経時的変化に関する
考察結果について説明する。

【００５０】図１１は、通電処理を施した支持ロール９
と通電処理を施さない支持ロール９を用い、各支持ロー
ルに１本の導電性ロールを介して電圧（２ｋＶ）を２０
×１０³（枚／ボリウム）プリント枚数相当の印加時間
印加し続けたときの各支持ロールの表面抵抗率を測定
し、その結果を表面抵抗率の低下量として示したもので
ある。すなわち、支持ロール９として図５の測定時に使
用した支持ロールとほぼ同じ構成で初期の表面抵抗率が
１０^10.1Ω／□の支持ロールを使用し、その支持ロール
９に対して図１２で示すような１０ｍｍ離間して配され
た２本の金属ロール（１０）を介して電圧２．５ｋＶ、
周波数６０Ｈｚの交流電圧を２分間ロールを回転させな
がら印加することにより通電処理を行い、表面抵抗率を
１０^9.1Ω／□にした。このような通電処理を施した支
持ロールと施さなかった支持ロールに上記と同じ電圧を
上記プリント枚数相当の印加時間と同じ時間印加したと
きの表面抵抗率を測定した。その結果を、図１１に実線
を用いて示す。

【００５１】この図１１の結果より、支持ロール９の表
面抵抗率は、通電処理を施さない場合には１桁程度低下
してしまうが、通電処理を施した場合には０．５桁程度
の低下で済み、その変動量が少なくなることが理解でき
る。

【００５２】また、図１１には、上記の通電処理を施し
た支持ロール９を実際のプリンタ（又は複写機）に装着
して実際のプリントを上記印加時間に相当する枚数分行
った際の表面抵抗率を測定し、その結果を２点鎖線を用
いて示した。この結果から、通電処理を施した支持ロー
ル９をプリンタに装着して段階においても、その表面抵
抗率の低下量が少ないことがわかる。従って、この場合
には、支持ロール９の抵抗変動に起因する転写電界の変
動がなく、トナー像の安定した（二次）転写が可能とな
る。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
導電性ロールが圧接され、かつカーボンブラック等の導
電材料を分散させた材料からなる半導電性層を被覆した
転写ロール（又は二次転写部での支持ロール）を有する
画像形成装置であっても、そのロールの使用段階におけ
る抵抗の経時的変化が少なくなり、このため、かかるロ
ールの低下変化に伴う転写電流の変動も少なくなる結
果、良好な転写ひいては画像形成を安定して行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係る発明の画像形成装置の一実施
形態を示す概念図である。

【図２】図１に図示の装置の転写部を示す拡大図であ
る。

【図３】請求項２に係る発明の画像形成装置の一実施
形態を示す概念図である。転写ドラムの一部を拡大した
斜視図である。

【図４】図３に図示の装置の二次転写部を示す拡大図
である。

【図５】支持ロールの表面抵抗率の経時変化を示すグ
ラフである。

【図６】導電性ロールの圧接時における、支持ロール
の表面抵抗率の経時変化を示すグラフである。

【図７】繰り返し変形付与時における、半導電性層形
成材料の表面抵抗率の経時変化を示すグラフである。

【図８】一定電圧印加時における、その印加電圧と支
持ロールの表面抵抗率の低下量との関係を示すグラフで
ある。

【図９】各種の電圧印加時における、その印加時間と
支持ロールの表面抵抗率との関係を示すグラフである。

【図１０】一定電圧印加時における、その印加時間と
支持ロールの表面抵抗率との関係を示すグラフである。

【図１１】通電処理の有無による支持ロールの表面抵
抗率の経時変化を示すグラフである。

【図１２】支持ロールの表面抵抗率の測定方法を示す
説明図である。

【図１３】半導電性層形成材料の表面抵抗率の測定方
法を示す説明図である。

【図１４】従来装置の二次転写部の代表例を示す説明
図である。

【符号の説明】

１…像形成体、３、８…転写ロール、４、１０…導電性
ロール、６…記録媒体、７…中間転写体、３２、９２…
半導電性層。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】画像情報に応じたトナー像が形成される
像形成体に接離可能に配設され、フッ素系樹脂又はゴム
材料に導電性材料を分散させた半導電性層が被覆された
絶縁性ロールからなる転写ロールと、この転写ロールに
圧接して回転し、その転写ロールに転写バイアスを印加
する導電性ロールとを有し、像形成体に担持される未定
着トナー像を像形成体と転写ロールとの間に挿通される
記録媒体に対して転写する画像形成装置において、上記転写ロールは、その使用前において、交流電圧を一
定電圧又は電流で所定時間印加する通電処理が施されて
いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】画像情報に応じたトナー像が形成される
像形成体に接触して回動し、その像形成体に担持される
未定着トナー像が一次転写される中間転写体と、この中
間転写体の表面側に接離可能に配設され、その中間転写
体との間に間に挿通される記録媒体に対して中間転写体
に担持される未定着トナー像を二次転写する転写ロール
と、この転写ロールと対向する位置で中間転写体の裏面
側から回転して支持する、フッ素系樹脂又はゴム材料に
導電性材料を分散させた半導電性層が被覆された絶縁性
ロールからなる支持ロールと、この支持ロールに圧接し
て回転する導電性ロールとを有し、転写ロール側若しく
は導電性ロールを介して支持ロール側から転写バイアス
を印加する画像形成装置において、上記支持ロールは、その使用前において、交流電圧を一
定電圧又は電流で所定時間印加する通電処理が施されて
いることを特徴とする画像形成装置。