JP3482802B2

JP3482802B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3482802B2
Application number: JP06029297A
Authority: JP
Inventors: 幸雄原
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1997-03-14
Filing date: 1997-03-14
Publication date: 2004-01-06
Anticipated expiration: 2017-03-14
Also published as: JPH10254262A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機，
レーザプリンター，ファクシミリ，これらの複合機器等
の電子写真方式を利用した画像形成装置に関する。より
具体的には、像担持体に形成されたトナー像を一旦中間
転写ベルトに一次転写した後、これを用紙等の記録媒体
に二次転写して再生画像を得るようにした画像形成装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式を利用した画像形成装置
は、無機または有機光導電性材料で構成された感光体ド
ラムからなる像担持体上に一様な電荷を形成し、画像信
号を変調したレーザ光等で静電潜像を形成した後、帯電
したトナーにより静電潜像を現像して可視化されたトナ
ー像とする。そして、このトナー像を中間転写体を介し
てあるいは直接用紙等の記録媒体に静電的に転写するこ
とにより所要の再生画像が得られる。特に、像担持体上
に形成されたトナー像を中間転写体に一次転写し、更に
中間転写体上のトナー像を記録媒体に二次転写する方式
を採用したものでは、導電性のバイアスロールを用いて
記録媒体を中間転写体に押圧し、電界の作用によりトナ
ー像を静電的に転写するバイアスロール方式の画像形成
装置が知られている。導電性のバイアスロールに転写電
圧を印加しながら静電転写するバイアスローラ転写法
は、バイアスロールの押圧力を受けると共に転写電流の
通路を形成するバックアップロールを備えている。

【０００３】バイアスロール方式を採用した画像形成装
置の従来例としては、例えば特開平６−９５５２１号公
報が知られている。図１４は上記公報に開示された転写
装置における二次転写部の説明図である。同図におい
て、中間転写体ベルト01は、バックアップロール02と複
数の支持ローラ03に張架され、矢印方向に移動する。バ
ックアップロール02として、カーボンブラック分散のポ
リカーボネートの薄層を被覆したシリコーンゴムロール
が用いられる。さらに、二次転写部には、電源04からの
転写電圧を印加するためのバイアスロール05と、転写電
圧に基づく転写電流の通路を形成するためにバックアッ
プロール02に押圧して回転する金属製の電極ロール（ア
ースローラ）06を備えている。中間転写体ベルト01上の
トナー像を用紙Ｐへ転写する際に、上記電極ロール06か
らバックアップロール02とバイアスロール05との間に転
写電圧を印加した時、バックアップロール02から中間転
写体ベルト01と用紙Ｐを通ってバイアスロール05に転写
電流が流れる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】絶縁性ゴムロールに半
導電性フィルムを被覆して形成されるバックアップロー
ルの製造加工法としては、例えば下記の方法が知られて
いる。一つは、所定のフィルム材料をチューブ状に加工
し、その内部から空気等の流体を圧入することで膨らま
し、その中に絶縁性ロールを挿入した後、上記流体の圧
力を減圧して収縮させることにより、表面層を形成する
加工法がある。別の方法としては、チューブ材料（フィ
ルム材料）をシリンダ形状の金型内面に引き伸ばして張
り付け、その中に液状の絶縁性ゴム材料を注入し、加硫
して硬化させることにより、フィルム被覆のゴムロール
に成形する方法がある。上記した両加工法において使用
されるチューブ材料は、加工時に５０〜２００％の伸度
が付与されるので、該チューブ材料の特性としては弾性
領域内での変形量が５０〜２００％であることが必要で
ある。しかし、前記特開平６−９５５２１号公報に開示
されたカーボンブラック分散のポリカーボネートは、弾
性領域での変形量が小さいので、被覆加工時にチューブ
材料が塑性変形して、表面に皺やクラック等が発生する
ため、ゴムロールに被覆することがかなり困難であっ
た。

【０００５】弾性領域内で５０〜２００％の変形量を有
する樹脂としては、テトラフルオロエチレン−パーフル
オロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ），エチ
レン−テトラフルオロエチレン共重合体等のフッ素樹脂
を挙げることができる。しかし、バックアップロールと
して、例えばカーボンブラック分散のＰＦＡからなるチ
ューブ材料で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。ＰＦＡ等のフッ素樹脂は、表面エ
ネルギーを水の濡れ性で表す方法によると、試験片に水
を滴下した時の試験片平面と水滴の接触角が１００°以
上あり、表面エネルギーが小さく、分子間力も小さい。
そのため、カーボンブラック等の導電性フィラーを拘束
する力も小さい。したがって、電圧印加時にカーボンブ
ラックが電気的な力によって移動しやすく、カーボンブ
ラックの移動により導電性の回路を形成すると、抵抗値
が低下する。この導電性回路は一旦形成されると元に戻
らない不可逆性を示すため、抵抗値が低いまま一定の値
になってしまう。このように、カーボンブラック分散の
ＰＦＡ等のフッ素樹脂をバックアップロールの表面層を
構成するチューブ材料として使用した場合は、圧接回転
する電極ロールによって加えられる繰り返し荷重による
変形や転写電流によって抵抗が変化して、両者の接触部
位に流れる電流が変化し、それ故に転写電界が変化する
という問題があった。

【０００６】この問題の対策として、スタンバイ時また
は複写動作前のプレサイクル時に、バイアスロールを中
間転写体に接触させ、バイアスロールから中間転写体、
バックアップロールを通って流れる電流を検出すること
によって、バックアップロール抵抗を求め、バックアッ
プロール抵抗に応じた最適な転写電圧を決定し、その転
写電圧をバイアスロールに印加するようにした画像形成
装置が提案されている（特開平８−１１５００２号公
報）。しかし、上記のように電流を検出して最適な転写
電圧を決定する制御方式において、バックアップロール
の抵抗が１０倍以上と大きく変化した場合には、最適な
転写電圧が得られ難いとか、電源コストが高くなるなど
の問題がある。

【０００７】また、カーボンブラック分散のフッ素樹脂
系チューブ材料を被覆したゴムロールは、電圧印加直後
に抵抗が大きく低下し、その後の電圧印加による抵抗低
下の変化が小さくなる。かかる知見に基づいて、本出願
人は、交流電圧を一定電圧または一定電流で予め上記ゴ
ムロールに所定時間通電処理を施した後、これをバック
アップロールとして使用する画像形成装置について、特
許出願した（特願平７−２７０２７３号）。しかし、上
記バックアップロールにおいては、通電処理工程が必要
なためロールコストが高くなる。さらに、バックアップ
ロールに電極ロールが圧接回転するため、バックアップ
ロールの両端部に加えられる機械的な応力が大きく、繰
り返し変形により、ロールの両端部のみが伸長して抵抗
が上昇し、ロール軸方向の抵抗のバラツキが大きくなる
という問題のあることがその後判明した。

【０００８】このように、弾性領域内での変形量をゴム
ロール被覆時に確保できるフッ素樹脂は、表面エネルギ
ーが小さく、カーボンブラック分散のフッ素樹脂をバッ
クアップロールの表面層構成材料として用いた場合に
は、使用中に転写電界が変化してしまう。また、画像形
成装置の動作前に最適な転写電圧を決定する制御方式で
は、バックアップロール抵抗が大きく変化した場合に対
処することが困難であった。さらに、予め所定時間通電
処理を施したバックアップロールでは、ロール軸方向の
抵抗のバラツキが大きくなるという問題があった。すな
わち、従来のバイアスローラ転写法においては、バック
アップロールからバイアスロールにあるいはバイアスロ
ールからバックアップロールに流れる転写電流の変化に
伴う電圧の変化により転写電界が変動したり、これを解
消しようとするとバックアップロールの軸方向における
抵抗のバラツキが大きくなり、安定したトナー像の二次
転写が困難であるという問題があった。そこで、本発明
は、上述の問題点を解決しようとするものであって、バ
イアスロールからバックアップロールにまたはその逆方
向に流れる二次転写電流の変動を防止して、高画質の画
像を安定に得ることのできる画像形成装置を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者は、中間転写体
を用いてトナー像を二次転写する従来のバイアスローラ
転写法において、前記問題点を解消すべく鋭意研究を重
ねてきたところ、バックアップロールの表面層として、
可使用抵抗領域での抵抗値の変動の小さい導電剤を分散
した導電性塗料の硬化膜で構成することによって、前記
目的が達成されるとの知見に基づいて、本発明をなし得
たものである。すなわち、本発明の画像形成装置は、画
像情報に応じた静電潜像が形成される像担持体と、像担
持体に形成された静電潜像をトナーによりトナー像とし
て可視化する現像装置と、像担持体に担持されたトナー
像が一次転写される中間転写ベルトと、中間転写ベルト
上の未定着トナー像を記録媒体に二次転写するバイアス
ロールと、バイアスロールに対向して中間転写ベルトを
その裏面から支持するバックアップロールとを備え、上
記バックアップロールは、特性の異なる２種以上の導電
剤を分散した導電性塗料の硬化膜で被覆されたゴムロー
ルからなることを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を主として図面に基
づいて詳細に説明する。本発明は、中間転写ベルト方式
の画像形成装置であれば、特に限定されるものではな
い。例えば、現像装置内に単色のトナーのみを有する通
常のモノカラー画像形成装置や、感光体ドラム等の像担
持体上に担持されたトナー像を中間転写ベルトに順次一
次転写を繰り返すカラー画像形成装置、各色毎の現像器
を備えた複数の像担持体を中間転写ベルト上に直列に配
置したタンデム型カラー画像形成装置等に適用される。
一例として、一次転写を繰り返すカラー画像形成装置の
概要を図１に示す。同図において、感光体ドラムからな
る像担持体１の周囲には、その回転方向に沿って順次、
帯電器２、画像書込手段３、現像装置４、一次転写器
５、クリーニング装置６等が配置されている。また、像
担持体１表面に当接しながら該像担持体１と一次転写器
５の間を矢印方向に走行する中間転写ベルト７が、ベル
ト搬送ロール８ａ，８ｂ，８ｃおよびバックアップロー
ル９に張架されている。バックアップロール９およびベ
ルト搬送ロール８ａと対向する位置には、中間転写ベル
ト７を介して、それぞれバイアスロール１０およびベル
トクリーナ１１が配置されている。一次転写器５が中間
転写ベルト７を介して像担持体１に押圧する部位が一次
転写部となり、像担持体１と一次転写器５の間には一次
転写電圧が印加される。図２に示すように、バイアスロ
ール１０がバックアップロール９に押圧する二次転写部
において、バックアップロール９にはバイアスロール１
０に二次転写電圧を印加する電極部材１２が押接してい
る。上記バイアスロール１０は接地されており、電極部
材１２は電源１３に接続している。

【００１１】図１に示すカラー画像形成装置において、
矢印方向に回転する像担持体１の表面が帯電器２で一様
に帯電された後、レーザ光等の画像書込手段３により、
第１色目の静電潜像が形成される。静電潜像はその色に
対応するトナーを収容した現像装置４により可視化さ
れ、トナー像が形成される。このトナー像は、一次転写
部を通過する際に、一次転写器５によって中間転写ベル
ト７上に静電的に一次転写される。以降同様にして、第
１色目のトナー像を担持した中間転写ベルト７上に、第
２色目，第３色目，第４色目のトナー像が順次重ね合わ
せられるように一次転写され、最終的にフルカラー多重
トナー像が得られる。上記現像装置４は、各色の静電潜
像に対応するトナーを収容した複数の現像器４₁〜４₄を
有する。すなわち、各現像器には、それぞれ黒(Ｋ)，イ
エロー(Ｙ)，マゼンタ(Ｍ)，シアン(Ｃ)の各色トナーが
収容されている。

【００１２】上記多重トナー像は、二次転写部を通過す
る際に、給紙トレイ１４から所定のタイミングで供給さ
れる記録媒体（以下、用紙Ｐで代表する）に静電的に一
括転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは、定着装
置１５に搬送され定着処理された後、機外に排出され
る。一次転写後の像担持体１はクリーニング装置６等に
より残留トナーや電荷が除去され、二次転写後の中間転
写ベルト７はベルトクリーナ１１により残留トナーが除
去され、次の画像形成プロセスに備える。フルカラー以
外の多色画像を形成する場合は、２個または３個の現像
器に多色画像に対応したトナーを収容することになる。
また、単色の静電潜像が形成されるよう画像処理された
画像書込手段３により、像担持体１上に静電潜像を形成
して、その色に対応するトナーのみを現像装置４に収容
した場合、図１に示す画像形成装置をモノカラー画像形
成装置に適用することができる。さらに、感光体ドラム
(１)を公知のベルト感光体に置き換えることもできる。

【００１３】前記中間転写ベルト７は、各種樹脂または
ゴム材料にカーボンブラック等の導電剤を適量配合さ
せ、例えば０.０５〜０.１５ｍｍ厚に成形したベルトが
用いられ、その表面抵抗率が１０⁸〜１０¹⁵Ω／□の範
囲に調整される。各種樹脂としては、アクリル樹脂，ポ
リエステル，ポリカーボネート，ポリアミド，ポリイミ
ド等が挙げられる。転写電極を形成するバイアスロール
１０は、像担持体１に担持されたトナー像が中間転写ベ
ルト７上に一次転写される間は転写ベルト７から離間し
ており、転写ベルト７に担持されたトナー像を用紙Ｐに
二次転写する時は、転写ベルト７に圧接してこれをバッ
クアップロール９に押圧するように構成される。上記バ
イアスロール１０の層構造は、特に限定されるものでは
なく、単層あるいは多層のいずれでもよい。例えば単層
構造の場合は、シリコーンゴム，ウレタンゴム，ＥＰＤ
Ｍ等にカーボンブラック等の導電剤が適量配合されたロ
ールで構成される。２層構造の場合は、体積抵抗率を適
宜調節した単層の場合のロールを下層として、その外周
面に例えばフッ素系樹脂を被覆した導電性の表面層から
構成される。フッ素系樹脂としては、テトラフルオロエ
チレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体，ＰＦＡ等
が挙げられる。バイアスロール１０の体積抵抗率は１０
⁷Ωcm 以下であることが好ましい。また、下層を発泡体
で構成して、下層と表面層の間に適宜のゴム材料からな
る中間層を介在させた３層構造とすることもできる。

【００１４】本発明におけるバックアップロール９は、
図２に示すように、導電剤を分散した導電性塗料の硬化
膜９ａで被覆されたゴムロール９ｂからなる。上記ゴム
ロール９ｂは、各種ゴム材料に少量の導電剤を配合させ
た比較的高抵抗のロールであってもよいが、導電剤を含
まないゴム材料で構成された絶縁性ロールであることが
好ましい。かかるゴム材料としては、ＥＰＤＭ，シリコ
ーンゴム，ウレタンゴム，ＮＢＲ，クロロプレンゴム
や、これらのブレンドゴム等が挙げられる。ゴムロール
９ｂは、またゴム材料の発泡体表面を薄層状の無発泡ゴ
ム材料で被覆したものでもよい。ゴムロール９ｂの軸心
となるシャフト９ｃとしては、一般に導電性の部材で構
成されるが、バックアップロール９に電極部材１２を押
接させる場合は、特に導電性である必要はなく、剛性が
あればいかなる部材であってもよい。バックアップロー
ル９の外径は通常２３〜３５ｍｍの範囲にあればよい。

【００１５】バックアップロールの可使用抵抗領域は、
表面抵抗率で１０⁷〜１０¹⁰Ω／□の範囲にあることが
好ましい。ここで、バイアスロールの体積抵抗率を３×
１０⁵Ωcm に設定した時のバックアップロールの表面抵
抗率（log ρｓ）と適切な転写電圧との関係を図３に示
す。同図において、○は、トナーの中間転写ベルトへの
付着力に打ち勝って未定着トナー像が用紙へ転写するに
必要な転写電界を発生できる下限転写電圧を示し、それ
より高い転写電圧では未定着トナー像の転写性が良好で
ある。また、●は、転写電界が高くなりすぎて、中間転
写ベルトと用紙との間でパッシェン放電が発生してトナ
ーの帯電異常により画質欠陥や転写効率の低下を引き起
こす上限転写電圧を示し、それより高い転写電圧ではハ
ーフトーン画像の粒状性が悪化する。

【００１６】塗料に配合される導電剤は、その１種のみ
を用いて塗膜を形成した場合、バックアップロールの抵
抗変化が大きく、しかも抵抗値のバラツキも大きいの
で、本発明においては、バックアップロールの急激な抵
抗の変化を抑制するために、特性の異なる２種以上が用
いられる。特性の異なる導電剤を分散した前記導電性塗
料としては、例えばアクリル系塗料，ポリエステル系塗
料，ウレタン系塗料，フッ素系塗料，ウレタン変性アク
リル系塗料等を用いることができる。２種以上の導電剤
としては、互いに形状の異なる粒状のカーボンブラック
と導電性ウィスカーとの混合物や、互いにＤＢＰ（ジブ
チルフタレート）吸油性の異なるカーボンブラックの混
合物が好適である。具体的な粒状カーボンブラックとし
ては、例えばアセチレンブラック、サーマルブラック等
が挙げられる。また、導電性ウィスカーとしては、例え
ば平均繊維長さ１４μｍ，平均繊維径０．３μｍの酸化
亜鉛ウィスカー、平均繊維長さ１０〜１５０μｍ，平均
繊維径２０μｍのケイ酸カルシウムウィスカー、硫酸バ
リウムウィスカー、チタン酸カリウムウィスカー等が挙
げられる。その組合せとしては、アセチレンブラックと
上記酸化亜鉛，ケイ酸カルシウムまたは硫酸バリウム、
サーマルブラックとチタン酸カリウムが好適である。

【００１７】導電剤の中でも特にカーボンブラックは、
これを添加した塗料中において連鎖状に結合する性質が
あり、かかる連鎖結合の長さに応じて硬化膜(９ａ)の抵
抗値が異なったものになる。この連鎖結合が長ければ、
硬化膜の導電性は向上しその抵抗値は低下する。一方、
連鎖結合が短かければ、硬化膜の導電性は低下しその抵
抗値は高くなる。したがって、長い連鎖結合を形成する
カーボンブラックを添加した場合は、短い連鎖結合を形
成するカーボンブラックを同量添加した場合と比較し
て、バックアップロールの抵抗値が大きく変化すること
になる。上記連鎖結合の長さは、カーボンブラックの個
々の粒子の粒径や表面活性度に依存しているが、これを
示す指標の１つとしてＤＢＰ吸油性がある。本発明にお
けるＤＢＰ吸油性は、ＡＳＴＭＤ２４１４-６ＴＴに従
って測定されるカーボンブラック１００ｇに吸収された
ＤＢＰ量（ｍｌ）が多いか少ないかで表される。このＤ
ＢＰ吸油性の高いすなわち吸油量の多いカーボンブラッ
クほど、長い連鎖結合を形成するものとされている。

【００１８】塗料に配合される上記カーボンブラック
は、ＤＢＰ吸油性に差があるものであればよいが、かか
る差があまりに小さいと、１種類のカーボンブラックを
添加した場合と同じような結果を生じる。したがって、
カーボンブラックとしては、ある程度ＤＢＰ吸油量に差
のあるものが好ましく、ＤＢＰ吸油性の高いカーボンブ
ラックの吸油量が２００ml／100g以上であり、吸油性の
低いカーボンブラックの吸油量が１００ml／100g以下で
あることが好ましい。吸油性の高いカーボンブラックと
しては、例えば平均粒径３８ミリμｍで吸油量４４７ml／
100gのＨＳ−５００（旭カーボン(株)製）、平均粒径３
０ミリμｍで吸油量３６０ml／100gのケッチェンブラック
（ライオンアグゾ(株)製）、平均粒径３０ミリμｍで吸油
量２８８ml／100gの粒状アセチレンブラック（電気化学
(株)製）、吸油量２６５ml／100gのバルカンＸＣ−７２
（キャボット社製）等の前記アセチレンブラックなどが
挙げられる。また、吸油性の低い導電剤としては、例え
ば平均粒径８０ミリμｍで吸油量２８ml／100gのアサヒサ
ーマルＦＴ、アサヒサーマルＭＴ（旭カーボン(株)製）
等の前記サーマルブラックなどが挙げられる。

【００１９】導電剤の具体的な配合量は、バックアップ
ロール抵抗の設定値によっても異なるが、導電剤の形状
が異なる場合、塗膜を形成する樹脂成分１００重量部に
対して、例えばアセチレンブラックで２〜４重量部およ
び導電性酸化亜鉛ウィスカーで５〜５０重量部の範囲に
あることが好ましい。また、導電剤のＤＢＰ吸油性が異
なる場合、上記樹脂成分１００重量部に対して、例えば
アセチレンブラックで１〜３重量部およびサーマルブラ
ックで８〜２０重量部の範囲にあることが好ましい。そ
の混合割合は、重量比で１：３〜１３であり、好ましく
は１：５〜１０である。これらの導電剤を単独で用いた
場合は次のような不具合がある。すなわち、凝集性の強
いアセチレンブラック単独では、塗料およびその硬化膜
中での分散が不安定であるため、バックアップロール製
造時のロット間の抵抗値のバラツキが大きくなり、１０
⁷〜１０¹⁰Ω／□ の抵抗領域で安定した抵抗値を得るこ
とが困難である。また、導電性酸化亜鉛ウィスカー単独
では、表面抵抗率を１０¹⁰Ω／□以下に低下させるため
には、樹脂成分１００重量部に対して１００重量部以上
配合する必要がある。その場合、塗膜形成時の塗料粘度
が過度に高くなるため、表面抵抗率を上記値以下に低下
させることが困難である。サーマルブラック単独では、
配合量を多くしてもバックアップロールの表面抵抗率が
１０¹⁰Ω／□以下には低下せず、適切な表面抵抗率が得
られない。さらに、形状が異なる導電剤の配合量および
ＤＢＰ吸油性が異なる導電剤の混合割合が上記の範囲外
にあると、表面抵抗率が適切な領域にあっても、バック
アップロール自体やロット間の抵抗値のバラツキが大き
くなりやすい等の問題が生じ、好ましくない。

【００２０】このように、２種以上の導電剤の配合量を
調整することによって、前記した１０⁷〜１０¹⁰Ω／□
の領域内でバックアップロールの表面抵抗率を容易に調
整することができる。しかも、急激な抵抗の変化を抑制
することができると共に、抵抗値のバラツキの少ないバ
ックアップロールの導電化が可能となる。本発明におい
ては、前記した導電剤以外にも、グラファイト、アルミ
ニウム，銅，ニッケル，ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の各
種金属または合金、酸化錫，酸化インジウム，酸化亜
鉛，酸化チタン，酸化錫−酸化アンチモン複合酸化物等
の各種導電性金属酸化物などの微粉末を前記混合物と適
宜併用することができる。その場合、導電剤中に５０重
量％以下、好ましくは２０重量％以下の割合で用いられ
る。前記硬化膜を形成する際の塗布法としては、刷毛塗
り，ディピング法，スプレー法，ロールコータ法等を採
用することができる。硬化膜の厚さは、一般に５〜５０
μｍ、好ましくは１５〜３０μｍの範囲にあることが好
ましい。膜厚が５μｍ未満であると、バックアップロー
ルは中間転写ベルトおよび用紙を介してバイアスロール
と圧接および回転が繰り返されることから、硬化膜が摩
耗し前記ゴムロールが露出する恐れがあり、また均一な
膜厚を塗布法により形成することが困難になる。一方、
膜厚が５０μｍを超えると、塗布法によりゴムロールを
被覆する場合、表面に液ダレが生じやすく、平滑かつ均
一な塗膜を安定して形成することが困難になる。いずれ
にしても膜厚が上記範囲外にあると、バックアップロー
ルの抵抗値のバラツキが大きくなる。

【００２１】電極部材１２としては、電気良導性の部材
であれば特に限定されるものではなく、例えばアルミニ
ウム，ＳＵＳ，銅等からなる金属ロール，導電性ゴムロ
ール，導電性ブラシ，金属プレート，導電性樹脂プレー
ト等が用いられる。電源１３に接続する電極部材１２か
らは、図３に示すように、バックアップロール９を通じ
て−２〜−５ｋＶの転写電圧がバイアスロール１０に印
加される。転写電圧が２ｋＶ（絶対値）より低いと、中
間転写ベルト７上の未定着トナー像を用紙Ｐに転写させ
る電界強度が充分でない。一方、電圧が５ｋＶより高い
と、前記放電が発生するだけでなく、長期にわたる使用
においてバックアップロール９の抵抗値の変化が大きく
なり好ましくない。なお、図２に示す二次転写部におい
ては、転写電流がバイアスロール１０からバックアップ
ロール９へ流れるようにしているが、トナーの帯電極性
に応じてその逆方向に流れるよう、電極部材１２に印加
される電圧の極性を逆極性にしてもよい。以上の二次転
写部において、電極部材１２は必ずしも必要な部材では
なく、例えばバックアップロールに設けられる導電性の
シャフト９ｃを電極部材として利用することが可能であ
る。

【００２２】電極部材１２をバックアップロール９に押
接させる場合、二次転写部から１８０±１０°、特に１
８０°離間する位置に電極部材１２を配設させることが
好ましい。電極部材１２を上記のように１８０°ほど離
間して配設させると、たとえ硬化膜９ａ中に抵抗の不均
一部分があっても、転写電流は電極部材１２から抵抗の
低い経路を通って流れるので、バックアップロール９に
おける抵抗のバラツキの影響や、二次転写部における電
圧依存性を大幅に低減することができる。さらに、電極
部材１２の押接方向がバックアップロール９の軸心と一
致するので、電極部材１２をバックアップロール９に安
定して押接させることができる。

【００２３】本発明の作用は次のとおりである。請求項
１発明の画像形成装置は、バックアップロール９が特性
の異なる２種以上の導電剤を分散した導電性塗料の硬化
膜９ａで被覆されたゴムロール９ｂからなる。そのた
め、特性の異なる導電剤を適宜組み合わせることによっ
て、バックアップロール９の抵抗値を可使用領域内で容
易に調整することができ、その急激な抵抗変化を抑制す
ることが可能である。また、電極部材１２をバックアッ
プロール９に押接させた場合、電極部材１２の圧接によ
る繰り返し荷重によってバックアップロール９が変形し
たり、更には転写電流によって抵抗値が変化して、両者
の接触部位に流れる電流が変化し、電流の変化に基づく
転写電界が変化する、という従来のチューブ材料被覆ゴ
ムロール固有の問題がなくなる。したがって、中間転写
ベルト７を介して、バイアスロール１０からバックアッ
プロール９へまたはその逆方向に流れる転写電流の変動
をなくすことができ、必要とする二次転写部の電流が安
定して得られるので、用紙Ｐに安定したトナー像の二次
転写が行われる。

【００２４】請求項２発明の画像形成装置は、バックア
ップロール９の表面抵抗率が１０⁷〜１０¹⁰Ω／□の範
囲にある。この発明によれば、特性の異なる導電剤を適
宜組み合わせることにより、バックアップロール９の表
面抵抗率を上記領域内で容易に調整することができる。
請求項３発明の画像形成装置は、特性の異なる導電剤と
して、互いに形状の異なる粒状のカーボンブラックと導
電性ウィスカーの混合物を用いるものである。この発明
によれば、硬化膜９ａを構成する樹脂成分に対する両導
電剤の配合量を適宜調整することによって、可使用抵抗
領域内でのバックアップロール９の急激な抵抗の変化を
抑制することが可能であり、少量の導電性ウィスカーで
抵抗値のバラツキの小さい導電化が可能となる。請求項
４発明の画像形成装置は、上記粒状のカーボンブラック
としてアセチレンブラックを、導電性ウィスカーとして
導電処理された酸化亜鉛ウィスカーをそれぞれ選択した
ものである。したがって、バックアップロール９の抵抗
値をその可使用領域内で調整することが容易である。

【００２５】請求項５発明の画像形成装置は、硬化膜９
ａを形成する樹脂成分１００重量部に対して、上記アセ
チレンブラックを２〜４重量部および前述の抵抗領域を
満足する範囲内で酸化亜鉛ウィスカーを５〜５０重量部
配合するものである。そのため、バックアップロール９
のロット間の抵抗値のバラツキが小さくなると共に、塗
膜形成時の塗料粘度を適切に調整できるので、均一な硬
化膜９ａを形成することができる。請求項６発明の画像
形成装置は、特性の異なる導電剤として、互いにＤＢＰ
吸油性の異なるカーボンブラックを用いるものであり、
前記請求項３発明と同様の作用を奏する。請求項７発明
の画像形成装置は、上記ＤＢＰ吸油性の異なるカーボン
ブラックとして、吸油性の高いアセチレンブラックと吸
油性の低いサーマルブラックをそれぞれ選択したもので
あり、前記請求項４発明と同様の作用を奏する。請求項
８発明の画像形成装置は、上記アセチレンブラックとサ
ーマルブラックの混合割合を重量比で１：３〜１３の範
囲に設定したものである。そのため、バックアップロー
ル９自体およびロット間の抵抗値のバラツキを小さくす
ることができる。

【００２６】

【実施例】次に、本発明を実施例によって具体的に説明
するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではな
い。（画像形成装置）図４は本発明の画像形成装置として中
間転写ベルトを備えたデジタルカラー複写機の全体図で
ある。図４において、プラテン２１上に載置した原稿
（図示せず）の下面に沿って移動する原稿照明用ランプ
２２から出射して、原稿で反射した光を移動ミラーユニ
ット２３、レンズ２４、固定ミラー２５を介して画像読
取部のＣＣＤに収束させる。ＣＣＤは、多数の光電変換
素子とレッド(Ｒ)，グリーン(Ｇ)，ブルー(Ｂ)の３色の
フィルタとにより、上記原稿画像を各色毎の電気信号に
変換する。この電気信号は画像処理回路２６に入力さ
れ、画像処理回路２６は各色毎に入力された原稿画像読
取信号をデジタル信号に変換して記憶する画像メモリを
有している。光書込制御装置２７は、上記画像処理回路
２６の画像データを所定のタイミングで読み出して、光
ビーム書込装置２８に出力する。光ビーム書込装置２８
は、矢印方向Ａに回転する感光体ドラムからなる像担持
体１に各色に対応した静電潜像を書き込む。これらの番
号２１〜２８から前記画像書込手段３が構成される。

【００２７】像担持体１の周囲には、その表面を一様に
帯電させる帯電器２、像担持体１に書き込まれた静電潜
像を各色のトナー像に現像する現像装置４、各色のトナ
ー像を前記中間転写ベルト７に転写する一次転写ロール
５、クリーニングブレードおよび除電器を有するクリー
ニング装置６が配置されている。上記現像装置４は、
Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色トナーを収容した現像器を有し、
それぞれ各色のトナーで上記静電潜像を現像して可視化
する。上記中間転写ベルト７は、前記ベルト搬送ロール
８ａ，８ｂ，８ｃおよびバックアップロール９に張架さ
れ、像担持体１表面に当接しながらその接線方向に走行
する。未定着トナー像を担持する転写ベルト７の表面側
には、バックアップロール９およびベルト搬送ロール８
ａに対向して、それぞれ前記バイアスロール１０および
ベルトクリーナ１１が配置されている。バックアップロ
ール９には、トナーと同極性の二次転写電圧を印加する
電源(１３)に接続した電極ロール１２が押接している。
また、バックアップロール９とベルト搬送ロール８ａの
間には、二次転写されたトナー像を担持する用紙Ｐを転
写ベルト７から剥がす剥離爪２９が配置されている。上
記バイアスロール１０表面には、クリーニングブレード
３０が常時当接していて、転写等で付着したトナー粒子
や紙粉等の異物が除去される。

【００２８】画像形成装置Ｕ本体の下部には抽出自在の
給紙トレイ１４が設けられ、その上方にピックアップロ
ーラ３１が配置されている。このピックアップローラ３
１の下流側には、用紙Ｐの重送を防止する一対のフィー
ドロール３２、用紙搬送ロール３３、用紙Ｐを案内する
ガイド部材３４およびレジストロール３５が順次配置さ
れている。前記二次転写部の下流側には、順次、二次転
写されたトナー像を担持した用紙Ｐを搬送する搬送ベル
ト３６、用紙Ｐ上の未定着トナー像を定着処理する定着
装置１５、定着画像が形成された用紙Ｐを機外に排出す
る一対の排出ロール３７、および排出された用紙Ｐを載
置する排紙トレイ３８が配置されている。

【００２９】（画像形成装置の作用）矢印Ａ方向に回転
する像担持体１は、帯電器２により表面が所定の電位に
帯電され、光ビーム書込装置２８により静電潜像が書き
込まれる。像担持体１上の静電潜像は現像装置４により
未定着トナー像に現像される。このトナー像の形成は、
最初に第１色目のトナー像が形成され、以降像担持体１
が１回転する毎に、第２色目から第４色目までのトナー
像が形成される。本実施例では、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ色のト
ナー像が順次形成されるようになっている。像担持体１
の表面は、前記トナー像が中間転写ベルト７に転写され
た後、クリーニング装置６により残留トナーおよび電荷
が除去される。ここで、前記光書込制御装置２７では、
最初に第１色目のＫ色に画像処理されたデジタル信号を
読出して光ビーム書込装置２８に出力する。この書込装
置２８は像担持体１表面にＫ色に対応した静電潜像を書
き込む。Ｋ色に対応した静電潜像は現像装置４内の現像
器ＫによりＫ色の可視化されたトナー像に現像され、一
次転写部へ移動する。一次転写部において、中間転写ベ
ルト７の裏面側に配置された一次転写ロール５からトナ
ー像にその帯電極性とは逆極性の電界を作用させること
により、一次転写部に到達したＫ色のトナー像を静電的
に転写ベルト７に吸着させつつ、転写ベルト７の矢印Ｂ
方向の走行で一次転写させる。

【００３０】中間転写ベルト７は、Ｋトナー像を吸着担
持したまま像担持体１と同一周期で走行する。１色目の
Ｋトナー像の転写が終了すると、転写ベルト７における
Ｋトナー像の転写開始位置が一次転写部に到達する迄
に、光書込制御装置２７からの出力によりブルー(Ｂ)の
フィルタで色分解された光像に対応する静電潜像の書込
が開始される。そして、Ｋトナー像を担持した転写ベル
ト７の上記転写開始位置が一次転写部に到達すると、一
次転写ロール５によって２色目のＹトナー像の転写が行
われる。続いて、グリーン(Ｇ)，レッド(Ｒ)のフィルタ
で色分解された光像に対応する静電潜像が現像器Ｍ，Ｃ
により可視化され、Ｍトナー像およびＣトナー像の転写
が上記Ｙトナー像の転写と同様に行われる。このようし
て、各色に重ね合わされた多重トナー像が中間転写ベル
ト７上に形成される。この各色のトナー像が転写ベルト
７上に一次転写されるまで、転写ベルト７の表面側に配
置された前記バイアスロール１０，剥離爪２９およびベ
ルトクリーナ１１は、転写ベルト７から離間した退避位
置に保持されている。

【００３１】一方、給紙トレイ１４に収容された用紙Ｐ
は、ピックアップローラ３１により所定のタイミングで
１枚ずつ取り出されて、一対のフィードロール３２、用
紙搬送ロール３３により給紙され、一対のレジストロー
ル３５で一旦停止される。用紙Ｐは、その後中間転写ベ
ルト７上に転写された各色（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）の多重ト
ナー像が二次転写部に移動してくるのと同期して、レジ
ストロール３５から二次転写部に搬送される。二次転写
部において、バイアスロール１０は中間転写ベルト７を
介してバックアップロール９に圧接した状態にある。そ
して、搬送されてきた用紙Ｐは、ロール９，１０間の圧
接搬送および転写ベルト７の走行によって二次転写部を
通過する。この際、トナー像の帯電極性と同極性の転写
電圧を電極ロール１２に印加することにより、転写ベル
ト７に吸着担持されていた多重トナー像が転写ベルト７
表面から用紙Ｐに二次転写される。

【００３２】以上フルカラー画像の転写について述べて
きたが、単色画像を形成する場合は、中間転写ベルト７
上に一次転写された例えばＫ色のトナー像が二次転写部
に移動してきた時、直ちにトナー像は用紙Ｐに転写され
る。複数色の画像を形成する場合は、所望の色相を選択
して、それらの色に重ね合わされた多色トナー像が二次
転写部に移動してきた時、トナー像を用紙Ｐに転写すれ
ばよい。上述のようにして、トナー像が所望の色相に転
写された用紙Ｐは、剥離爪２９の作動により剥離され、
搬送ベルト３６に載置されて定着装置１５に搬送され
る。この定着装置１５において、未定着トナー像を固定
して永久画像に定着処理した後、用紙Ｐは一対の排出ロ
ール３７により排紙トレイ３８に排出される。二次転写
が完了すると、中間転写ベルト７は、二次転写部の下流
側に設けられたベルトクリーナ１１によりクリーニング
され、次の転写に備える。

【００３３】（二次転写部材）図４に示した画像形成装
置における二次転写部材の具体的な構成は次のとおので
ある。中間転写ベルト(７)として、厚さ８０μｍで表面
抵抗率１０¹²Ω／□のポリイミド樹脂を用いた。バイア
スロール(１０)として、外径１５ｍｍのＳＵＳ製シャフ
ト上に６．５ｍｍ厚に成形された外径２８ｍｍの導電性
シリコーンゴムロールを用いた。そのゴム硬度はアスカ
ーＣで３５°であり、体積抵抗率は１０^5.5Ωcmであ
る。バックアップロール(９)として、外径１５ｍｍのＳ
ＵＳ製シャフト(９ｃ)上に６．５ｍｍ厚に成形された外
径２８ｍｍのＥＰＤＭ層表面に、下記実施例３の方法に
よって硬化膜(９ａ)が形成されたゴムロール(９ｂ)を用
いた。その表面抵抗率は１０^8.7Ω／□ である。電極部
材(１２)として、直径１２ｍｍのＳＵＳ３１４製金属ロ
ールを用い、喰い込み量０．２ｍｍでバックアップロー
ル(９)に押接させた。また、電源(１３)からは、電極ロ
ール(１２)を通じて−２ｋＶの転写電圧が印加されるよ
うに構成されている。

【００３４】（バックアップロールの製造）実施例１上記シャフト(９ｃ)に固定されたアスカーＣ硬度７０°
の絶縁性ＥＰＤＭゴムロール(９ｂ)表面に、下記のアク
リル系導電性塗料をスプレー塗布した後、１６０℃で２
０分間加熱硬化して、膜厚２５μｍの硬化膜(９ａ)を形
成した。樹脂成分１００重量部アクリル樹脂８０部メラミン樹脂２０部導電剤３２重量部酸化亜鉛ウィスカー３０部（ＷＺ−０５３１：松下アムテック(株)製）アセチレンブラック２部（粒状アセチレンブラック：電気化学(株)製）溶剤４１.７重量部トルエンおよびキシレン２２.０部メチルエチルケトン３.５部エタノール１６.２部添加剤（増粘剤）１３重量部なお、上記ウィスカーとしては、エポキシシラン系カッ
プリング剤で表面処理した平均繊維長１４μｍ，平均繊
維径０．３μｍの導電性酸化亜鉛を用いた。

【００３５】実施例２〜４アクリル系導電性塗料に配合される酸化亜鉛ウィスカー
およびアセチレンブラックの使用量を変化させた以外
は、実施例１と同様にして、バックアップロールを製造
した。比較例１〜６アクリル系導電性塗料に配合される導電剤として、アセ
チレンブラックまたは酸化亜鉛ウィスカーの単独を用い
た以外は、実施例１と同様にして、バックアップロール
を製造した。ただし、比較例５を除いて、樹脂成分１０
０重量部に対する溶剤の使用量は、芳香族系溶剤２３．
５重量部、メチルエチルケトン５．３重量部およびエタ
ノール１７．７重量部であった。各実施例および比較例
の樹脂成分１００重量部に対する導電剤の配合量と硬化
膜形成後のバックアップロールの表面抵抗率を表１に示
す。

【００３６】

【表１】

【００３７】実施例５下記のポリエステル系導電性塗料を用いて硬化膜を形成
した以外は、実施例１と同様にして、表面抵抗率１０
^8.7Ω／□ のバックアップロールを製造した。樹脂成分１００重量部ポリエステル樹脂８０部メラミン樹脂２０部導電剤１２重量部アセチレンブラック２部（粒状アセチレンブラック：電気化学(株)製）サーマルブラック１０部（アサヒサーマルＦＴ：旭カーボン(株)製）溶剤１３６.７重量部トルエンおよびキシレン６２.４部メチルエチルケトン３７.６部グリコールエーテル１３.７部エタノール２３.０部添加剤（増粘剤）６.４重量部比較例７導電剤としてアセチレンブラック単独を６重量部用いた
以外は、実施例５と同様にして、表面抵抗率１０^5.7Ω
／□ のバックアップロールを製造した。

【００３８】（バックアップロールの表面抵抗率測定試
験）本発明の課題として挙げた従来のバックアップロー
ルの表面抵抗率測定試験を以下に示す。なお、以下の測
定試験において、二次転写部の部材は特に断りがない限
り先に示したものと同一である。ＰＦＡ被覆バックアッ
プロールに直流電圧２ｋＶを印加した時の表面抵抗率の
経時変化を図５に示す。このバックアップロールは、
６．５ｍｍ厚に成形されたアスカーＣ硬度６２°のシリ
コーンゴムを絶縁性ゴム層とし、その表面に半導電性の
フィルム層としてカーボンブラック分散の厚さ５０μｍ
のＰＦＡチューブ材料が被覆されている。このバックア
ップロールの長さは３２５ｍｍである。この試験では次
のようにして表面抵抗率を測定した。すなわち、図６に
示すように、上記バックアップロール表面に、その円周
方向に１０ｍｍ離間した直径１２ｍｍ，長さ３３０ｍｍ
の２本のＳＵＳ製金属ロールを０．２ｍｍの喰い込み量
で電気接触させた。そして、金属ロール間に１ｋＶの直
流電圧(Ｖ)を印加して、電圧の印加から１０秒後の電流
値(Ｉ)を読み取り、下記の式(１)により表面抵抗率ρs
を求めた。 ρs ＝ＬＶ／ＧＩ (１) ここで、Ｌ：バックアップロールの長さ(ｃｍ) Ｇ：２本の金属ロール間の距離(ｃｍ)

【００３９】半導電性ＰＦＡチューブ材料で表面を被覆
した上記バックアップロールの初期表面抵抗率ρs₀は、
１０^8.74 Ω／□（log ρs₀ ＝８.７４）であり、図５
に示す［Δlog ρs ］の値は、図６に示す方法で測定さ
れた表面抵抗率と初期値との差より求めた。電圧の印加
から２時間後のΔｌｏｇ ρs は−０.９７であり、２０
時間後のΔｌｏｇ ρs は−１.４５であった。すなわ
ち、電圧印加から２時間まで抵抗は急激に低下し、電圧
印加２時間で表面抵抗率ρs は、約１．０桁ほど低くな
り、転写電流がほぼ１０倍になる。その後、抵抗の低下
は緩慢になるが、更に電圧一定で連続１８時間印加した
時の抵抗の低下は約０．５桁（log 値）である。ＰＦＡ
被覆のバックアップロールは、電圧印加直後の表面抵抗
率の変化が大きいため、二次転写部での転写電流の変化
が大きく、それ故に安定して二次転写を行うことができ
ない。

【００４０】電気アニール処理を施した前記ＰＦＡ被覆
バックアップロールを１８０万回ほど回転させた後の表
面抵抗率を図７に示す。上記アニール処理バックアップ
ロールとして、カーボンブラックの配合量を変化させて
表面抵抗率（log ρs ）を１０．３としたロールに、６
０Ｈｚの交流電圧２.５ｋＶ_P-Pを２分間通電処理してρ
s を９．０に低下させたものを用いた。また、画像形成
装置は、一次転写を行うことなく前記二次転写部材のみ
を作動させ、電極ロールを０．２ｍｍの喰い込み量でバ
ックアップロールに押接させた。二次転写部材のうち、
バックアップロールの回転は３.５秒回転と０.５秒停止
を１８０万回回繰り返し、電極ロールへの印加電圧は、
バックアップロールの回転と同期して３.５秒オンと０.
５秒オフを繰り返した。

【００４１】この表面抵抗率測定試験において、電気ア
ニール処理後のバックアップロールを周方向に８分割
し、軸方向に３分割した位置で次のようにして測定し
た。すなわち、２本の金属ロールをバックアップロール
表面の周方向に２０ｍｍ離して電気接触させ、図６に示
す測定治具を用いた場合と同様の方法により表面抵抗率
を測定した。ただし、金属ロールは、図８Ａおよび図８
Ｂに示すように、各２本のロールの端部および中央部を
それぞれ６０ｍｍほど残して樹脂で被覆した。また、バ
ックアップロール周方向の８分割は図８Ｃに示す等間隔
の位置とした。そして、下記の式(２)により表面抵抗率
ρs を求めた。 ρs ＝（Ｖ／Ｉ）×（Ｌ／Ｔ） (２) ここで、Ｖ：印加電圧（１０００Ｖ），Ｉ：電流値
（Ａ），Ｌ：電極の長さ（６０ｍｍ），Ｔ：電極間距離（２０ｍ
ｍ）図７に示すように、バックアップロールの端部では、中
央部に比べて表面抵抗率が概ね０.５〜１.０桁（log
値）高くなり、ロールの軸方向での抵抗のバラツキが大
きくなっている。これは、電極ロールの圧接回転によ
り、バックアップロールの両端部のみが伸長して、抵抗
が上昇した結果によるものである。なお、１８０万回転
後には、ロールの端部表面に皺が発生していた。

【００４２】次に、特性の異なる２種の導電剤が硬化膜
に分散した本発明のバックアップロールの表面抵抗率を
示す。また、比較例として、単独の導電剤が同様に分散
したバックアップロールの表面抵抗率を併せて示す。こ
れらのバックアップロールは実施例１または比較例１と
同様にして製造されたものである。アセチレンブラック
および導電性酸化亜鉛ウィスカーを組み合わせた場合の
導電剤の配合量とバックアップロールの表面抵抗率との
関係を図９に示す。また、導電性酸化亜鉛ウィスカー単
独の配合量とバックアップロールの表面抵抗率との関係
を図１０に示す。なお、以下の表面抵抗率は全て図６に
示す測定方法に従って求めた。図９に示すように、アセ
チレンブラックと導電性酸化亜鉛ウィスカーを組み合わ
せた場合、カーボンブラックの配合量の変化に対するバ
ックアップロールの表面抵抗率の変化は小さく、１０⁷
〜１０¹⁰Ω／□ の領域内での抵抗が安定して得られ
る。そして、樹脂成分１００重量部に対するアセチレン
ブラックの配合量２〜４重量部の範囲で、表面抵抗率が
１０¹⁰Ω／□以下となる導電性酸化亜鉛ウィスカーの配
合量は３０重量部以上である。また、アセチレンブラッ
クの配合量が４重量部での上記抵抗領域を満足する導電
性酸化亜鉛ウィスカーの配合量は５〜５０重量部の範囲
にある。一方、導電性酸化亜鉛ウィスカー単独を塗料に
配合した場合、図１０に示すように、樹脂成分１００重
量部に対して導電性酸化亜鉛ウィスカーを１００重量部
配合しても、バックアップロールの表面抵抗率を１０¹⁰
Ω／□以下に低下させることができない。上記導電性ウ
ィスカーを１００重量部以上配合すると、塗料粘度が高
くなるために均一な塗膜を形成することが困難である。

【００４３】アセチレンブラックとサーマルブラックを
組み合わせた場合の導電剤の配合量とバックアップロー
ルの表面抵抗率との関係を図１１に示す。また、比較例
として、アセチレンブラック単独を塗料に配合した場合
の配合量とバックアップロールの表面抵抗率との関係を
図１２に示す。図１１に示すように、アセチレンブラッ
クおよびサーマルブラックの配合量を変化させても、バ
ックアップロールの表面抵抗率の変化は小さい。そし
て、樹脂成分１００重量部に対してアセチレンブラック
を１〜３重量部およびサーマルブラックを８〜２０重量
部の範囲で配合量を適宜調整することにより、バックア
ップロールの表面抵抗率を前記領域内で容易に調整する
ことができる。一方、樹脂成分１００重量部に対するア
セチレンブラックの配合量を変化させて３回の試作を行
ってみたが、図１２に示すように、各次試作において、
バックアップロールの抵抗値のバラツキだけでなく、製
造時のロット間の抵抗値のバラツキが大きく、表面抵抗
率を前記領域内で調整することがかなり困難であった。

【００４４】実施例３のバックアップロールに直流電圧
２ｋＶを連続２３時間印加した時の表面抵抗率の経時変
化を図１３に示す。この表面抵抗率測定試験において、
画像形成装置は、一次転写を行うことなく二次転写部材
のみを作動させた。また、電極ロールを０．５ｍｍの喰
い込み量でバックアップロールに押接させた。二次転写
部材のうち、バックアップロールの回転は３.５秒回転
と０.５秒停止を繰り返し、電極ロールへの電圧印加
は、バックアップロールの回転と同期して３.５秒オン
と０.５秒オフを繰り返した。図１３に示すように、一
定電圧２ｋＶを連続２３時間印加した時の表面抵抗率の
変化は、０．１桁（log 値）以内に収まっている。した
がって、本発明におけるバックアップロールは、電圧印
加による抵抗の経時変化が小さいため、二次転写部での
電界の変化が小さいことが分かる。

【００４５】

【発明の効果】本発明の画像形成装置は、バックアップ
ロールが特性の異なる２種以上の導電剤を分散した硬化
膜で被覆されたゴムロールからなるため、電圧印加によ
る抵抗の経時変化が小さく、しかもバックアップロール
に電極部材を押接させた場合でも、ロール表面や端部に
永久変形や皺等の発生の恐れが全くない。したがって、
転写電流の経時変化が小さくなり、高品質の画像を安定
して得ることができる。また、特性の異なる導電剤を適
宜組み合わせることによって、バックアップロールの抵
抗値を適切な領域に容易に調整することが可能である。
また、特性の異なる導電剤として、互いに形状の異なる
アセチレンブラック等の粒状のカーボンブラックと酸化
亜鉛ウィスカー等の導電性ウィスカーの混合物や、互い
にＤＢＰ吸油性の異なるアセチレンブラックとサーマル
ブラックの混合物を用いた場合は、バックアップロール
の表面抵抗率を適切な領域にに調整することが容易であ
る。しかも、バックアップロールの急激な抵抗変化を抑
制することができ、その抵抗値のバラツキが小さくな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の概略構成図である。

【図２】本発明の画像形成装置における二次転写部の
説明図である。

【図３】バックアップロールの表面抵抗率と適切な転
写電圧との関係を示すグラフである。

【図４】本発明の一実施例として示す画像形成装置の
全体図である。

【図５】カーボンブラック分散のＰＦＡチューブ材料
で表面を被覆したバックアップ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】バックアップロールの表面抵抗率測定方法を
示す説明図である。

【図７】ＰＦＡ被覆バックアップロールを１８０万回
回転させた後のロールにおいて、その周方向に８分割し
た位置でのロール両端部および中央部の表面抵抗率を示
すグラフである。

【図８】図８Ａ，Ｂは図７に示すバックアップロール
の端部および中央部の表面抵抗率を測定する際に用いら
れる金属ロールを示し、図８Ｃはバックアップロールを
周方向に８分割した位置を示す。

【図９】アセチレンブラックおよび導電性酸化亜鉛ウ
ィスカーの配合量とバックアップロールの表面抵抗率と
の関係を示すグラフである。

【図１０】導電性酸化亜鉛ウィスカー単独の配合量と
バックアップロールの表面抵抗率との関係を示すグラフ
である。

【図１１】アセチレンブラックおよびサーマルブラッ
クの配合量とバックアップロールの表面抵抗率との関係
を示すグラフである。

【図１２】アセチレンブラック単独の配合量とバック
アップロールの表面抵抗率との関係を示すグラフであ
る。

【図１３】本発明におけるバックアップロールの表面
抵抗率の経時変化を示すグラフである。

【図１４】従来の画像形成装置における二次転写部の
説明図である。

【符号の説明】

Ｕ…画像形成装置、Ｐ…用紙（記録媒体）、１…像担持
体、４…現像装置、７…中間転写ベルト、９…バックア
ップロール、９ａ…硬化膜、９ｂ…ゴムロール、１０…
バイアスロール。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】画像情報に応じた静電潜像が形成される
像担持体と、像担持体に形成された静電潜像をトナーに
よりトナー像として可視化する現像装置と、像担持体に
担持されたトナー像が一次転写される中間転写ベルト
と、中間転写ベルト上の未定着トナー像を記録媒体に二
次転写するバイアスロールと、バイアスロールに対向し
て中間転写ベルトをその裏面から支持するバックアップ
ロールとを備え、上記バックアップロールは、特性の異
なる２種以上の導電剤を分散した導電性塗料の硬化膜で
被覆されたゴムロールからなることを特徴とする画像形
成装置。
【請求項２】前記バックアップロールの表面抵抗率が
１０⁷〜１０¹⁰Ω／□の範囲にある請求項１記載の画像
形成装置。
【請求項３】特性の異なる前記導電剤として、互いに
形状の異なる粒状のカーボンブラックと導電性ウィスカ
ーの混合物を用いる請求項１または２記載の画像形成装
置。
【請求項４】前記粒状のカーボンブラックがアセチレ
ンブラックであり、前記導電性ウィスカーが導電性の酸
化亜鉛ウィスカーである請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】前記塗料中の樹脂成分１００重量部に対
するアセチレンブラックの配合量が２〜４重量部の範囲
にあり、酸化亜鉛ウィスカーの配合量は、下限値が上記
アセチレンブラックの配合量に応じて５〜３０重量部で
あって、上限値が５０重量部である請求項４記載の画像
形成装置。
【請求項６】特性の異なる前記導電剤として、互いに
ＤＢＰ吸油性の異なる２種以上のカーボンブラックを用
いる請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項７】前記カーボンブラックとして、ＤＢＰ吸
油性の高いアセチレンブラックとＤＢＰ吸油性の低いサ
ーマルブラックの混合物を用いる請求項６記載の画像形
成装置。
【請求項８】前記アセチレンブラックとサーマルブラ
ックの混合割合が、重量比で１：３〜１３の範囲にある
請求項７記載の画像形成装置。