JP4670551B2 - 抵抗率測定装置及び抵抗率測定方法 - Google Patents

Description

本発明は、抵抗率測定装置及び抵抗率測定方法に係り、特に、電子写真複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの複合機等の電子写真方式を用いる画像形成装置に搭載される半導電性部材の抵抗率を測定する抵抗率測定装置及び抵抗率測定方法に関する。

電子写真方式を利用した画像形成装置等の各種装置には、搬送部材として用いられる搬送ベルト、像担持体上に形成されたトナー像が転写される転写ベルト、及び転写バイアスロール等の半導電性部材が搭載されている。

画像形成装置では、予め均一に帯電された像担持体上に画像信号に応じた静電潜像を形成した後に、該静電潜像を予め帯電されたトナーにより現像して像担持体上にトナー像を形成する。この像担持体上に形成されたトナー像は、転写ベルトにより像担持体と当接する位置まで搬送された記録媒体に直接転写、または転写ベルトに転写された後に記録媒体に定着されている。

転写ベルトへのトナー像の転写は、像担持体と転写ロールとの間で転写ベルトを挟持搬送するとともに、該転写ロールに高電圧を印加してトナーと逆極性の電界を形成することにより、像担持体上のトナー像を転写ベルト側へ移動させること等により行われる。

このように、転写ベルトへのトナー像の転写は、像担持体と転写ロールとにより挟持される位置において転写ベルトに高電圧を印加することにより行われるので、転写ベルトをこのように画像形成装置に搭載する場合には、画像形成装置への搭載前に抵抗特性を測定する必要がある。

画像形成装置に搭載される転写ベルトは、一般的に表面抵抗率の常用対数値１０〜２０ｌｏｇΩ／□、体積抵抗率の常用対数値８〜１２ｌｏｇΩ・ｃｍであることを要求されるため、画像形成装置に搭載される半導電性部材に対して、これらの抵抗特性を有しているか否かを検査するために、画像形成装置への搭載前に転写ベルトの抵抗特性が測定される（例えば、特許文献１、及び特許文献２参照）。

特許文献１の技術では、表面抵抗率を測定する場合には、１００Ｖの電圧を転写部材に印加して電圧印加開始から１０秒後の電流値に基づいて表面抵抗率を求めている。また、体積抵抗率を測定する場合には、１００Ｖの電圧を転写部材に印加して電圧印加開始から３０秒後の電流値に基づいて求めている。

特許文献２の技術では、電圧抵抗部材に連続的に電圧を印加し、電圧印加開始から２秒後から１００秒後までの抵抗率の変化量に基づいて、体積抵抗率及び表面抵抗率を求めている。
特開２００４―２７９５３１号公報 特開２００５―２４３９２号公報

測定対象となる転写ロールが、実際に使用される画像形成装置に搭載されたときには、転写部材は長手方向または周方向に所定速度で搬送され、転写ロールと像担持体とにより挟持される領域まで達した転写部材の領域にのみ電圧が印加されるので、転写ロールの同一領域に継続して電圧印加される時間は、抵抗率測定時の電圧印加時間に比べて短い。

画像形成装置における転写ベルトの搬送速度は様々であり、転写ロールの材質も様々ではあるが、通常、転写ベルトと転写バイアスロールとが同一の接触領域を維持する時間は、上記従来技術で用いられる最低時間、２秒よりも少なくとも短い範囲内である。

しかし、上記従来技術では、電圧印加開始から２秒から１００秒、または３０秒後の電流値に基づいて抵抗率測定が行われており、実際に搭載対象となる画像形成装置に転写ロールが搭載された状態を想定した抵抗率の測定は行われておらず、またこのような考え方による抵抗率の測定についての発想は行われていなかった。

本発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、半導電性部材が画像形成装置に搭載された環境下における抵抗率を測定可能な抵抗率測定装置及び抵抗率測定方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の抵抗率測定装置は、画像形成装置の転写ロール、バイアスローラ、及び転写ベルトのいずれかとして用いられる半導電性部材に所定のパルス電圧を印加する電圧印加手段と、前記電圧印加手段によって前記半導電性部材に印加されたパルス電圧のパルス波形の立ち上がり開始時点から１０ｍｓｅｃ以上５０ｍｓｅｃ以下の間に該半導電性部材に流れる電流値を測定し、該電流値を測定したタイミングにおける前記パルス電圧の電圧値を前記測定した電流値で除算することにより得られた抵抗値に基づいて、該半導電性部材の抵抗率を測定する抵抗率測定手段と、を備えている。

本発明の抵抗率測定装置の電圧印加手段は、画像形成装置の転写ロール、バイアスローラ、及び転写ベルトのいずれかとして用いられる半導電性部材に所定のパルス電圧を印加する。抵抗率測定手段は、電圧印加手段によって半導電性部材に印加されたパルス電圧のパルス波形の立ち上がり開始時点を開始位置として、この開始位置から１０ｍｓｅｃ以上５０ｍｓｅｃ以下の期間内に半導電性部材に流れる電流値を測定し、該電流値を測定したタイミングにおける前記パルス電圧の電圧値を前記測定した電流値で除算することにより得られた抵抗値に基づいて、半導電性部材の抵抗率を測定する。

このように本発明の抵抗率測定装置では、画像形成装置の転写ロール、バイアスローラ、及び転写ベルトのいずれかとして用いられる半導電性部材に印加されたパルス電圧のパルス波形の立ち上がり開始時点を開始位置として半導電性部材に流れる電流値に基づいて、半導電性部材の抵抗率を測定するので、電圧が印加された直後の半導電性部材の抵抗率を測定することができる。また、電圧が印加された直後の半導電性部材の抵抗率としては、半導電性部材に印加されたパルス電圧のパルス波形の立ち上がり開始時点を開始位置として、この開始位置から１０ｍｓｅｃ以上５０ｍｓｅｃ以下の期間内に半導電性部材に流れる電流値を測定し、該電流値を測定したタイミングにおける前記パルス電圧の電圧値を前記測定した電流値で除算することにより得られた抵抗値に基づいて、半導電性部材の抵抗率を測定することができる。

このため、半導電性部材に電圧が印加された直後の半導電性部材の抵抗率を測定することができ、半導電性部材が画像形成装置に搭載された環境下における抵抗率を測定することができる。

パルス波形、立ち上がり時間、及び立ち下がり時間は、測定対象となる半導電性部材による抵抗値や静電容量等に応じて適宜定めることができる。具体的には、測定対象となる半導電性部材の静電容量が大きい場合には、静電容量が小さい場合に比べて立ち上がり時間及び立ち下がり時間を長く定めることができる。パルス波形は、これらの立ち上がり時間及び立ち下がり時間と、パルス幅、パルス振幅、及びパルス周期により定められる。

なお、抵抗率測定手段は、電圧印加手段によって半導電性部材に印加されたパルス電圧のパルス波形の立ち下がり終了時点から１０ｍｓｅｃ以上５０ｍｓｅｃ以下の期間内に半導電性部材に流れる電流値に基づいて、半導電性部材の抵抗率を更に測定するようにしてもよい。

また、以下の抵抗率測定方法が実行されることによって、半導電性部材が画像形成装置に搭載された環境下における抵抗率を測定することができる。具体的には、画像形成装置の転写ロール、バイアスローラ、及び転写ベルトのいずれかとして用いられる半導電性部材に所定のパルス電圧を印加する工程と、前記半導電性部材に印加されたパルス電圧のパルス波形の立ち上がり開始時点から１０ｍｓｅｃ以上５０ｍｓｅｃ以下の間に該半導電性部材に流れる電流値を測定し、該電流値を測定したタイミングにおける前記パルス電圧の電圧値を前記測定した電流値で除算することにより得られた抵抗値に基づいて、該半導電性部材の抵抗率を測定する工程と、を備えている。

本発明の抵抗率測定装置及び抵抗率測定方法によれば、半導電性部材に印加する電圧としてパルス電圧を印可し、このパルス電圧の立ち上がり開始時点から１０ｍｓｅｃ以上５０ｍｓｅｃ以下の期間内に半導電性部材に流れる電流値に基づいて、半導電性部材の抵抗率を測定するので、半導電性部材が画像形成装置に搭載された環境下における抵抗率を測定することができる、という効果を有する。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
まず、本発明の抵抗率測定装置で測定される対象となる半導電性部材について説明する。

＜半導電性部材＞
本発明の抵抗率測定装置で測定される対象となる半導電性部材の一例及び作成方法の一例を説明するが、本発明で用いられる半導電性部材及び半導電性部材の作製方法は以下に限られるものではない。

―半導電性部材の製造方法―
本発明の抵抗率測定装置で測定され、画像形成装置に搭載されうる半導電性部材は、例えば、少なくとも熱可塑性樹脂とカーボンブラックとを混合し、溶融混練して、成形して製造される。加熱温度は、熱可塑性樹脂が軟化する温度であり、溶融混練は、公知の押し出し機等を使用することができる。

使用される熱可塑性樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、等を挙げることができる。

導電剤としては、導電性もしくは半導電性の微粉末が使用でき、所望の電気抵抗を安定して得ることができれば、特に制限はないが、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、表面が酸化処理されたカーボンブラック等のカーボンブラック；アルミニウムやニッケル等の金属；酸化イットリウム、酸化錫等の酸化金属化合物；チタン酸カリウム、ＬｉＣｌ等のイオン導電性物質；ポリアニリン、ポリピロール、ポリサルフォン、ポリアセチレンなどの導電性高分子材料；等を例示することができる。これらの導電剤は単独での使用はもちろん、併用して使用してもよい。さらに、必要に応じて分散剤、滑剤などの加工助剤を添加することができる

カーボンブラックの酸化処理の方法としては、（ａ）高温下で、空気と接触させて反応させる空気酸化法、（ｂ）常温下で、窒素酸化物やオゾンと反応させる方法、（ｃ）高温下で、空気酸化後、低温でオゾン酸化する方法、等が挙げられる。
この導電剤は、上記熱可塑性樹脂１００質量部に対し、５〜５０質量部の範囲であることが好ましい。この配合量が、５質量部未満では抵抗が高すぎて、例えば帯電ロールにおいて静電潜像担持体を帯電させるに足る電荷が付与できない場合があり、一方、５０質量部を超えると抵抗が低すぎて、ピンホールリーク等の防止に効果がない上、異常放電が発生し、白抜けなどの画質欠陥が発生する場合がある。

なお、別の方法として熱硬化性樹脂としてポリイミド樹脂を使用し、金型内面内への低粘性状態で塗布し、遠心成型により膜厚を均一化する。次に、内面に貼りついている樹脂膜を脱型し、別の金型外側にはめ込む。その後、恒温糟で熱を加え、硬化させて成型させる方法を用いるようにしてもよい。

＜半導電性部材＞
上述のような製造方法を一例として作製された、本発明の抵抗率測定手段において測定される半導電性部材は、電複写方式の画像形成装置用の部材として、特に限定されずに用いられる。

例えば、像担持体を帯電させる帯電装置、像担持体上に形成されたトナー像を転写するための転写ロール、転写ロールと像担持体との間に挟持搬送されることにより像担持体上のトナー像が転写される転写ベルト、等に用いることができる。
本発明の半導電性部材を、転写ベルト（所謂、中間転写体）として搭載した画像形成装置の一例を図１に示した。

なお、本発明の半導電性部材が搭載される画像形成装置は、図１に示すような画像形成装置に限られるものではない。

図１に示すように、画像形成装置１０は、所定方向（図１矢印Ａ方向）に回転される像担持体３２を備えている。像担持体３２の近傍には、上記回転方向（図１矢印Ａ方向）に沿って順に、像担持体３２の表面を一様に帯電させるための帯電装置３４、一様に帯電された像担持体３２上に画像信号に応じて変調したレーザ光を走査露光して静電潜像を形成するための露光部、ＢＫ（ブラック）色に対応したトナーによって静電潜像を現像するための現像器３６、Ｙ（イエロー）色に対応したトナーによって静電潜像を現像するための現像器３８、Ｍ（マゼンタ）色に対応したトナーによって静電潜像を現像するための現像器４０、Ｃ（シアン）色に対応したトナーによって静電潜像を現像するための現像器４２、が備えられている。また、像担持体３２の現像器４２の設置位置の回転方向(矢印Ａ方向)下流側には、現像器３６、現像器３８、現像器４０、及び現像器４２の何れか１つによって現像されたトナー像Ｔが転写されると共に、転写されたトナー像を記録媒体４１へ転写するための転写ベルト４６が設けられている。

転写ベルト４６は、ベルトローラ４８、ベルトローラ５０、ベルトローラ５４、及びバックアップローラ５２によって張架されており、その一部が像担持体３２の外周に当接されるように配置されている。転写ベルト４６と像担持体３２との当接位置には、転写ローラ２５が配置されている。転写ローラ２５には、電圧印加部２６が設けられており、電圧印加部２６によって転写ローラ２５に電圧を印加して、像担持体３２上のトナー像Ｔのトナーの極性と逆極性の電界を形成することで、静電的に像担持体３２上のトナー像を転写ベルト４６表面に転写する。

転写ベルト４６の周囲には転写電極であるバイアスローラ５６、電極ローラ５８、剥離爪５９、及びベルトクリーナー５７が配設されている。
また、バックアップローラ５２の周囲であって、転写ベルト４６の内側には電極ローラ５８が配設されている。

バイアスローラ５６近傍には、記録媒体４７を貯留するための用紙トレー４９、用紙トレー４９に貯留されている記録媒体４７をバクアップローラ５２とバイアスローラ５６によって挟持搬送される位置に供給及び案内するためのピックアップローラ４２及びローラ５３が設けられている。

像担持体３２の矢印Ａ方向への回転に伴い、像担持体３２は、帯電器３４によって表面を一様に帯電される。帯電された像担持体３２には、露光部４４によって、画像信号に応じたレーザ光が走査露光されて、画像信号に応じた第１色の静電潜像が形成される。この静電潜像は、第１色に応じた現像器（例えば、ブラックであれば現像器３６）によって現像されることにより、トナー画像Ｔが像担持体３２上に形成される。

単色画像を形成する場合には、トナー画像Ｔは像担持体３２の回転に伴い、転写ロール２５が配置された位置まで移動され、転写ローラ２５からトナー画像Ｔに逆極性の電界を作用させることにより、静電的に転写ベルト４６表面に一次転写される。転写ロール２５上に一次転写されたトナー画像Ｔは、所定方向（図１中矢印Ｂ方向）に周回する転写ベルト４６の搬送に伴って移動し、バックアップローラ５２およびトナーの帯電極性と逆極性の転写電圧を印加するバイアスローラ５６との間で挟持搬送される位置に達すると、トレー４９からピックアップローラ４２およびローラ５３により案内された記録媒体４７に二次転写される。二次転写された記録媒体４７上のトナー画像Ｔは、図示を省略する定着器によって記録媒体４７上に定着される。

トナー像が記録媒体４７へ転写された後に、転写ベルト４６上の残留トナー（未転写トナー）がベルトクリーナー５７により除去される。また、転写ベルト４６は、クリーニングブレード５９によって、トナー粒子や紙粉等の異物が除去される。

ここで、上記説明したように、像担持体３２に形成されたトナー像Ｔを転写ベルト４６へ転写するには、電圧印加部２６によって転写ロール２６に電圧を印加することにより、転写ベルト４６を介して像担持体３２上のトナー像へ、該トナー像のトナーと逆極性の電界が形成されるように調製している。同様に、転写ベルト４６上に一次転写されたトナー像を記録媒体４７へ転写するときには、トナーの帯電極性と逆極性の転写電圧を印加するバイアスローラ５６と転写ベルト４６との間に記録媒体４７を挟持搬送することによって、記録媒体４７への転写を行っている。

このように、転写時には、転写ベルト４６は、転写ロール２５またはバイアスローラ５６により電圧が印加された状態となるが、転写ベルト４６は周方向に所定速度で回転されることから、搬送された状態で、転写ロール２５またはバイアスローラ５６と接する領域４５内に位置する転写ベルト４６の領域のみに順次電圧が印加される。

なお、本実施の形態では、本発明の半導電性部材としての転写ベルト４６が搭載される画像形成装置１０における、転写ベルト４６の搬送速度は、転写ベルト４６の外周面において１０４ｍｍ／ｓであるものとして説明する。

画像形成装置１０の稼働時には、図２に示すように、転写ベルト４６への電圧印加は、転写ベルト４６の全領域に施されるのではなく、転写ロール２５またはバイアスローラ５６と転写ベルト４６とが当接する領域４５のみに施される。転写ベルト４６は、所定速度で周方向に回転されるので、転写ベルト４６の同一領域が、転写ロール２５またはバイアスローラ５６と当接している時間は、転写ベルト４６の搬送速度、転写ベルト４６の材質、バイアスローラ５６または転写ロール２５の材質によって異なるが、何れにしても、電子写真方式の画像形成装置１０の特性上、２秒以下である。

なお、上述のように、転写ベルト４６の搬送速度が１０４ｍｍ／ｓであり、転写ロール２５の回転速度は連れ回りより、ロール径２０ｍｍとすると円周長６２．８ｍｍから１．７ｒｐｓであり、転写ロール２５の直径Φが２０ｍｍ、転写ベルト４６の表面硬度が３５ｍＮ／μｍ２であり、転写ロール２５と像担持体３２との間で転写ベルト４６が挟持搬送される場合には、該領域４５の周方向の長さは１〜２ｍｍとしていることから、このような場合には、転写ベルト４６の同一領域が転写ロール２５と継続して接触している最小時間は、約１０ｍｓｅｃとなる。

転写ベルト４６の同一領域が転写ロール２５と継続して接触している時間、及び転写ベルト４６の同一領域がバイアスローラ５６と継続して接触している時間は、転写ベルト４６の搬送速度、転写ベルト４６の材質、転写ベルト４６の硬度、転写ベルト４６と転写ロール２５または転写ベルト４６とバイアスローラ５６との挟持力等によって異なる値となるが、電子写真方式の画像形成装置の性質状、この接触時間は、一般的に、１０ｍｓｅｃ以上５０ｍｓｅｃ以下である。

転写ロール２５は、転写ベルト４６との接触面積を面接触で確実に保持するために、ウレタン及び発泡材の軟性状を有している。このように構成された転写ロール２５と転写ベルト４６との接触する領域における周方向の長さは、通常1〜２ｍｍ幅で安定して接触できるように画像形成装置内で予め設定されている。

このため、転写ロール２５と転写ベルト４６とが同一領域において接触している時間は、転写ロール２５と転写ベルト４６とが接触している領域における周方向の長さが１ｍｍの場合に、1ｍｍ÷１０４ｍｍ／ｓ（搬送速度）で１０ｍｓｅｃとなる。また、転写ロール２５と転写ベルト４６とが同一呂言う来において接触している時間は、転写ロール２５と転写ベルト４６とが接触している領域における周方向の長さが２ｍｍの場合に、２ｍｍ÷１０４ｍｍ／ｓで２０ｍｓｅｃとなる。

ただし、転写ベルト４６の搬送速度はコピーモード等により可変され、たとえば転写ベルト４６の搬送速度が遅くなるようなモード（高画質モード等）が選択されて、該モード下において画像形成装置が稼働されル場合には、転写ベルト４６の搬送速度は、上記１０４ｍｍ／ｓの半分の速度の５２ｍｍ／ｓとなる場合もある。このような場合には、転写ロール２５と転写ベルト４６とが同一領域において接触している時間は、転写ロール２５と転写ベルト４６とが接触している領域における周方向の長さが１ｍｍの場合に、１ｍｍ÷５２ｍｍ／ｓで２０ｍｓｅｃとなる。また、転写ロール２５と転写ベルト４６とが同一領域において接触している時間は、転写ロール２５と転写ベルト４６とが接触している領域における周方向の長さが２ｍｍの場合に、２ｍｍ÷５２ｍｍ／ｓで４０ｍｓｅｃとなる。

このため、画像形成装置における転写ベルト４６の搬送速度は、一定ではなく、転写ロール２５と転写ベルト４６とが同一領域において接触している時間が１０ｍｓｅｃ以上５０ｍｓｅｃ以下の範囲で変動することから、転写ベルト４６が画像形成装置に搭載された環境下における抵抗率を測定するためには、電圧印加後１０ｍｓｅｃ以上５０ｍｓｅｃ以下の範囲内において、抵抗率を計測することが必要となる。

このため、抵抗値測定装置において、測定対象となる転写ベルトに、電圧を継続して印加して、電圧経過から５０ｍｓｅｃ以上後に電圧値を測定した測定結果に基づいて抵抗率を測定した場合には、実際に画像形成装置に、測定対象となる転写ベルトを搭載したときの環境とは異なる環境下における抵抗率が測定されるという問題が発生する。

なお、搬送速度が遅い機種の場合には、当然転写ベルト４６と転写ロール２５とが同一領域において接触している時間は増加することとなる。例えば、転写ベルト４６の搬送時間として５２ｍｍ／ｓと、２６ｍｍ／ｓの双方に対応可能な画像形成装置である場合には、転写ロール２５と転写ベルト４６とが同一領域において接触している時間は、転写ロール２５と転写ベルト４６とが接触している領域における周方向の長さが２ｍｍの場合に、１００ｍｓｅｃとなると考えられる。この場合を含めて考えると、転写ベルト４６が画像形成装置に搭載された環境下における抵抗率を測定するためには、電圧印加後１０ｍｓｅｃ以上２００ｍｓｅｃ以下の範囲内において、抵抗率を計測することが必要となるとも考えられ、また、転写ベルト４６の摩耗等によって転写ベルト４６と転写ロール２５との接触面積が大きくなることも考えられることから、抵抗率測定のために、電圧印加後１０ｍｓｅｃ以上２ｓｅｃ以下の期間内に転写ベルト４６に流れた電流値に基づいて、転写ベルト４６の抵抗率を測定するようにしてもよい。

―抵抗率測定装置―
そこで、本発明の抵抗値測定装置は、半導電性部材としての転写ベルトに、所定のパルス電圧を印加し、前記半導電性部材に印加されたパルス電圧のパルス波形の立ち上がり開始時点から１０ｍｓｅｃ以上５０ｍｓｅｃ以下の間に該半導電性部材に流れた電流値に基づいて、半導電性部材の抵抗率を測定することが必須であり、１０ｍｓｅｃ以上４０ｍｓｅｃがさらに好ましく、１０ｍｓｅｃ以上２０ｍｓｅｃ以下が特に好ましい。

半導電性部材に印加されたパルス電圧のパルス波形の立ち上がり開始時点から１０ｍｓｅｃ未満の間に半導電性部材に流れた電流値に基づいて抵抗率を測定すると、計測器の応答速度およびデータ通信速度の制約から最大５ｍｓｅｃの時間の遅れ、ばらつきが発生しており安定して計測するのが困難となる、という問題がある。
また、半導電性部材に印加されたパルス電圧のパルス波形の立ち上がり開始時点から５０ｍｓｅｃより経過した後に半導電性部材に流れた電流値に基づいて抵抗率を測定すると、転写ロール２５と転写ベルト４６とが同一領域において接触している時間より長い時間が経過された後に抵抗率測定が行われる可能性があり、半導電性部材が画像形成装置に搭載された環境下における抵抗率を測定するとはいえない、という問題がある。

図３に示すように、本発明の抵抗率測定装置１０は、抵抗率測定対象の半導電性部材に印加するパルス電圧のパルス波形を発生する基準波形電圧発生部１２、基準波形発生部１２で発生されたパルス波形を増幅して最大電圧値が、該半導電性部材を画像形成装置に搭載したときに転写ロールやバイアスローラ等によって印加される最大電圧値に等しい値となるように、パルス振幅を増幅する増幅器１４、基本波形発生部１２によって発生されたパルス波形で且つ増幅器１４によって増幅されたパルス振幅のパルス電圧を測定対象の半導電性部材としての転写ベルト４６に印加するための電圧印加部１６、電圧印加部１６によって転写ベルト４６にパルス電圧が印加されたときに転写ベルト４６に流れる電流に含まれるノイズを除去するノイズフィルタ２０と、ノイズフィルタ２０によってノイズ除去された電流の電流値を測定する電流計１７を介して入力された電流値を電圧値に変換するＩ／Ｖ変換器１８、及び抵抗率測定装置１０の装置各部を制御するための制御部２２を含んで構成されている。

制御部２２は、基本波形電圧発生部１２、電圧印加部１６、及びＩ／Ｖ変換器１８に信号授受可能に接続されている。基準波形電圧発生部１２は、増幅器１４に信号授受可能に接続されている。増幅器１４は、電圧印加部１６に信号授受可能に接続されている。ノイズフィルタ２０は、電圧印加部１６及びＩ／Ｖ変換器１８に信号授受可能に接続されている。また、制御部２２は、電圧印加部１６から転写ロール４６に印加されたパルス電圧を検出可能となるように信号授受可能に接続されている。このため、制御部２２は、電圧印加部１６から転写ベルト４６に印加されたパルス電圧のパルス波形の立ち上がり開始時点及び立ち下がり開始時点を把握可能に構成されている。

制御部２２は、基準波形電圧発生部１２から増幅器１４を介して電圧印加部１６へ印加されたパルス電圧と、電圧印加部１６から転写ベルト４６に印加されたパルス電圧のパルス波形の立ち上がり開始時点から１０ｍｓｅｃ以上５０ｍｓｅｃ以下の期間内のタイミングにおいて、転写ベルト４６に流れた電流値（Ｉ／Ｖ変換器１８から入力された電流値）と、に基づいて、半導電性部材としての転写ベルト４６の抵抗率を測定するための抵抗率測定部２４を含んで構成されている。

基準波形電圧発生部１２は、複数種の異なるパルス波形を示すデータを予め記憶した記憶部１２Ａを含んで構成されている。記憶部１２Ａに予め記憶されているデータに応じたパルス波形としては、方形波、台形波、三角波、矩形波、及びサイン波等があり、測定対象物の応答特性に応じた波形が定められる（詳細後述）。

―表面抵抗率測定―
抵抗率測定装置１０によって、転写ベルト４６の表面抵抗率を測定する場合には、例えば、電圧印加部１６としては、図４に示すような、三菱油化(株)製ハイレスター１Ｐの「ＨＲプローブ」を用いて計測することができる。この場合には、電圧印加部１６は、第1電圧印加電極１６Ａ、及び板状絶縁体１６Ｂを含んで構成されたものを用いることができる。

第1電圧印加電極１６Ａは、円柱状電極部１６Ｃと、該円柱状電極部１６Ｃの外径よりも大きい内径を有し、且つ円柱状電極部１６Ｃを、所定間隔を開けて囲むように設けられた円筒状のリング状電極部１６Ｄと、を備えている。

―抵抗率測定装置１０による表面抵抗率測定方法―
抵抗率測定装置１０による転写ベルト４６の表面抵抗率測定時には、第1電圧印加電極１６Ａにおける円柱状電極部１６Ｃ及びリング状電極部１６Ｄと、板状絶縁体１６Ｂとの間に半導電性部材としての転写ベルト４６を挟持する。
次に、制御部２２は、第1電圧印加電極１６における円柱状電極部１６Ｃとリング状電極部１６Ｄとの間に、該転写ベルト４６の応答特性（詳細後述）に応じたパルス波形（詳細後述）の電圧が増幅器１４へ出力されるように、パルス波形電圧発生部１２を制御する。

増幅器１４では、入力されたパルス波形を、転写ベルト４６を画像形成装置１０に搭載したときに該転写ベルト４６に印加される電圧値と同じ最大電圧値を示すパルス波形となるように、パルス振幅を増幅したパルス電圧を、電圧印加部１６へ出力する。

増幅器１４からパルス電圧が供給されると、電圧印加部１６は、第1電圧印加電極１６Ａにおける円柱状電極部１６Ｃとリング状電極部１６Ｄとの間に、供給されたパルス電圧を印加する。この電圧印加部１６によるパルス電圧の印加を示す信号は、パルス波形として制御部２２へと出力される。このため、制御部２２では、電圧印加部１６によるパルス電圧のパルス波形を示す信号が入力され、パルス波形の立ち上がり時点や立ち下がり時点を把握可能となっている。

電圧印加部１６によって、第1電圧印加電極１６Ａにおける円柱状電極部１６Ｃとリング状電極部１６Ｄとの間に、パルス電圧が印加されたときに転写ベルト４６表面を流れる電流は、ノイズフィルタ２０によってノイズ除去された後に、電流計１７により計測される。電流計１７による電流値計測結果は、Ｉ／Ｖ変換器１８によって電圧値に変更された後に、制御部２４へと出力される。

制御部２４の抵抗率測定部２４では、電圧印加部１６から入力されたパルス電圧（すなわち、電圧印加部１６から転写ベルト４６に印加されたパルス電圧）のパルス波形の立ち上がり開始時点から１０ｍｓｅｃ以上５０ｍｓｅｃ以下の期間内に転写ベルト４６に流れた電流値に基づいて、転写ベルト４６の表面抵抗率を算出する。

なお、転写ベルト４６の外周面（あるいは内周面）の表面抵抗率を測定する場合には、外周面（あるいは内周面）が円柱状電極部１６Ｃ及びリング状電極部１６Ｄに接するように転写ベルト４６を配置するものとする。

転写ベルト４６の外周面の表面抵抗率ρｓ（Ω／□）は、電圧印加部１６として、上記三菱油化(株)製ハイレスター１Ｐの「ＨＲプローブ」を用いた場合には、下記式（１）により算出することができる。

[式]
ρｓ＝π×（Ｄ＋ｄ）／（Ｄ−ｄ）×（Ｖ／Ｉ） 式（１）

上記式（１）中、ｄ（ｍｍ）は円柱状電極部１６Ｃの外径を示し、Ｄ（ｍｍ）はリング状電極部Ｄの内径を示す。また、Ｖは、電圧印加部１６から転写ベルト４６に印加されたパルス電圧の最大電圧値を示し、Ｉは、転写ベルト４６に流れる電流値を示している。

なお、表面抵抗率の測定は、電圧印加部１６として、上述の図４に示すような、三菱油化(株)製ハイレスター１Ｐの「ＨＲプローブ」を用いることに限られるものではなく、任意の装置を用いることができる。例えば、Ｒ８３４０Ａ デジタル超高抵抗／微小電流計（株式会社アドバンテスト社製）と、接続部をＲ８３４０Ａ用に改造した二重リング電極構造のＵＲプローブＭＣＰ−ＨＴＰ１２及びレジテーブＵＦＬ ＭＣＰ−ＳＴ０３（何れも、株式会社ダイアインスツルメンツ社製）を用いて計測してもよい。

測定時には、レジテーブＵＦＬ ＭＣＰ−ＳＴ０３のフッ素樹脂面が上になるように、転写ベルトの内側に入れ、転写面側（ベルトの外側）からＵＲプローブＭＣＰ−ＨＴＰ１２の二重電極を当てることによって測定すればよい。なお、ＵＲプローブＭＣＰ−ＨＴＰ１２の上部には１９．６Ｎ±１Ｎの錘を取り付け、転写ベルトの転写面に一様な荷重がかかるようにすると良い。

この時、表面抵抗率をρｓ、Ｒ８３４０Ａデジタル超高抵抗／微小電流計の読み値をＲ、ＵＲプローブＭＣＰ−ＨＴＰ１２の表面抵抗率補正係数をＲＣＦ（Ｓ）とすると、三菱化学「抵抗率計シリーズ」カタログによればＲＣＦ（Ｓ）＝１０．００なので、このように、Ｒ８３４０Ａ デジタル超高抵抗／微小電流計（株式会社アドバンテスト社製）と、接続部をＲ８３４０Ａ用に改造した二重リング電極構造のＵＲプローブＭＣＰ−ＨＴＰ１２及びレジテーブＵＦＬ ＭＣＰ−ＳＴ０３（何れも、株式会社ダイアインスツルメンツ社製）を用いた場合には、表面抵抗率ρｓ［Ω／□］は、下記式（２）により求めるようにすればよい。

[式]
ρｓ［Ω／□］＝Ｒ×ＲＣＦ（Ｓ）＝Ｒ×１０ 式（２）

―体積抵抗率測定―
抵抗率測定装置１０によって、転写ベルト４６の体積抵抗率を測定する場合には、図５に示すような、三菱油化(株)製ハイレスター１Ｐの「ＨＲプローブ」を用いて計測することができる。この場合には、電圧印加部１６は、第１電圧印加電極１６Ａを備えると共に、上記表面抵抗を測定する場合に用いた板状絶縁体１６Ｂの代わりに第２電圧印加電極１６Ｂを備えている。

―抵抗率測定装置１０による体積抵抗率測定方法―
抵抗率測定装置１０による転写ベルト４６の体積抵抗率測定時には、第1電圧印加電極１６Ａにおける円柱状電極部１６Ｃ及びリング状電極部１６Ｄと、第２電圧印加電極１７Ｂとの間に半導電性部材としての転写ベルト４６を挟持する。

次に、制御部２２は、第1電圧印加電極１６における円柱状電極部１６Ｃと第２電圧印加電極１７Ｂとの間に、該転写ベルト４６の応答特性（詳細後述）に応じたパルス波形（詳細後述）の電圧が増幅器１４へ出力されるように、パルス波形電圧発生部１２を制御する。

増幅器１４では、入力されたパルス波形を、転写ベルト４６を画像形成装置１０に搭載したときに該転写ベルト４６に印加される電圧値と同じ最大電圧値を示すパルス波形となるように、パルス振幅を増幅したパルス電圧を、電圧印加部１６へ出力する。

次に、増幅器１４からパルス電圧が供給されると、電圧印加部１６は、第1電圧印加電極１６Ａにおける円柱状電極部１６Ｃと、第２電圧印加電極１７Ｂとの間に、供給されたパルス電圧を印加する。この電圧印加部１６によるパルス電圧の印加を示す信号は、パルス波形として制御部２２へと出力される。このため、制御部２２では、電圧印加部１６によるパルス電圧のパルス波形を示す信号が入力される。

電圧印加部１６によって、第1電圧印加電極１６Ａにおける円柱状電極部１６Ｃと、第２電圧印加電極１７Ｂとの間に、パルス電圧が印加されたときに転写ベルト４６に流れる電流は、ノイズフィルタ２０によってノイズ除去された後に、電流計１７により計測される。電流計１７による電流値計測結果は、Ｉ／Ｖ変換器１８によって電圧値に変化された後に、制御部２４へと出力される。

制御部２４の抵抗率測定部２４では、電圧印加部１６から入力されたパルス電圧（すなわち、電圧印加部１６から転写ベルト４６に印加されたパルス電圧）のパルス波形の立ち上がり開始時点から１０ｍｓｅｃ以上５０ｍｓｅｃ以下の期間内に転写ベルト４６に流れた電流値に基づいて、転写ベルト４６の体積抵抗率を算出する。
転写ベルト４６の体積抵抗率ρｖ（Ω／ｃｍ）は、下記式（３）により算出することができる。

[式]
ρｖ＝１９．６×（Ｖ／Ｉ）×ｔ 式（３）

上記式（３）中、Ｖは、電圧印加部１６から転写ベルト４６に印加されたパルス電圧の最大電圧値を示し、Ｉは、電流値を示している。また、ｔは、転写ベルトＴの厚さ（ｍｍ）を示している。

なお、体積抵抗率の測定は、電圧印加部１６として、上述の図５に示すような、三菱油化(株)製ハイレスター１Ｐの「ＨＲプローブ」を用いることに限られるものではなく、任意の装置を用いることができる。例えば、Ｒ８３４０Ａ デジタル超高抵抗／微小電流計（株式会社 アドバンテスト社製）と、接続部をＲ８３４０Ａ用に改造した二重リング電極構造のＵＲプローブＭＣＰ−ＨＴＰ１２及びレジテーブＵＦＬ ＭＣＰ−ＳＴ０３（何れも、株式会社 ダイアインスツルメンツ社製）を用いて測定するようにしてもよい。
測定時には、レジテーブＵＦＬ ＭＣＰ−ＳＴ０３の金属面が上になるように、転写ベルトの内側に入れ、転写面側（ベルトの外側）からＵＲプローブＭＣＰ−ＨＴＰ１２の二重電極部を当て、ＵＲプローブＭＣＰ−ＨＴＰ１２の上部には１９．６Ｎ±１Ｎの錘を取り付け、転写ベルトの転写面に一様な荷重がかかるようにすることが好ましい。
この場合には、体積抵抗率をρｖは、転写ベルトの厚さｔ（μｍ）、Ｒ８３４０Ａ デジタル超高抵抗／微小電流計の読み値をＲ、ＵＲプローブＭＣＰ−ＨＴＰ１２の体積抵抗率補正係数をＲＣＦ（Ｖ）とすると、三菱化学「抵抗率計シリーズ」カタログによれば、ＲＣＦ（Ｖ）＝２．０１１なので、下記式（４）によって求められる。

[式]
ρｖ［Ω・ｃｍ］＝Ｒ×ＲＣＦ（Ｖ）×（１００００／ｔ）＝Ｒ×２．１１１×（１００００／ｔ） 式（４）

以上説明したように、本発明の体積抵抗測定装置１０によれば、半導電性部材としての転写ベルト４６にパルス電圧を印加し、半導電性部材に印加されたパルス電圧のパルス波形の立ち上がり開始時点から１０ｍｓｅｃ以上５０ｍｓｅｃ以下の間に該転写ベルト４６に流れる電流値に基づいて、該半導電性部材の表面抵抗率または体積抵抗率を測定する。

このように本発明の抵抗率測定装置では、転写ベルトに印加されたパルス電圧のパルス波形の立ち上がり開始時点を開始位置として半導電性部材に流れる電流値に基づいて、半導電性部材の抵抗率を測定するので、電圧が印加された直後の半導電性部材の抵抗率を用意に精度良く測定することができ、半導電性部材が画像形成装置に搭載された環境下における抵抗率を測定することができる。

なお、本来、表面抵抗率や体積抵抗率は、パルス電圧印加直後に計測した計測結果によって得られるものであるが、高電圧を印加する場合には、高電圧を印加する電線の浮遊容量（数十から数百ｐＦ／ｃｍ２）やノイズの影響を無視することが困難となる場合がある。
このような場合に対応するためには、パルス電圧印加終了直後に測定された電流値から抵抗率を求めるようにすれば、ノイズの影響や浮遊容量の影響を抑制することができる。

この場合には、パルス電圧のパルス波形の立ち下がり時点を開始位置として１０ｍｓｅｃ以上５０ｍｓｅｃ以下の期間内に導電性部材に流れる電流値を更に測定するようにすれば、電圧印加直後における導電性部材の抵抗率を測定することができ、実際に画像形成装置１０に搭載された転写ベルトが転写ロールとの接する領域を通過した直後における抵抗率を測定することが可能となる。

なお、パルス電圧のパルス波形の立ち下がり時点を開始位置とする電流値の測定期間は、半導電性部材としての転写ベルト４６が画像形成装置に搭載されて該画像形成装置が稼働するとき（転写ベルト４６が搬送されているとき）に、転写ロール２５と転写ベルト４６とが同一領域において接触している時間と同等であることが望ましいため、１０ｍｓｅｃ以上５０ｍｓｅｃ以下の期間内であることが必須であり、１０ｍｓｅｃ以上４０ｍｓｅｃ以下の期間内であることが好ましく、１０ｍｓｅｃ以上２０ｍｓｅｃ以下の期間内であることが好ましい。

このパルス波形の立ち下がり時点を開始位置とする電流値の測定期間が、１０ｍｓｅｃ未満であると、計測器の応答時間およびデータ通信時間の不安定性により正確に電流値を測定することが困難であるという問題があり、５０ｍｓｅｃより長時間経過した後であると、転写ロール２５と転写ベルト４６とが同一領域において接触している時間より長い時間が経過された後に抵抗率測定が行われる可能性があり、半導電性部材が画像形成装置に搭載された環境下における抵抗率を測定するとはいえない、という問題がある。

なお、転写ベルトの抵抗が高く、パルス電圧を印加する前に、既に帯電している静電気の影響を無視できないような場合には、パルス電圧印加直後及びパルス電圧印加終了直後の双方の電圧値に基づいて抵抗率を測定すれば、静電気の影響を抑制し、精度良く抵抗率を測定することができる。

―転写ベルトの応答特性に応じたパルス波形の選択―
基準波形電圧発生部１２の記憶部１２Ａには、測定対象となる転写ベルト４６の応答特性に対応するパルス波形を示すデータが予め記憶されており、基準波形電圧発生部１２では、制御部２２から入力された測定対象となる転写ベルト４６の応答特性を示すデータに応じたパルス波形のデータを選択し、選択したデータのパルス波形のパルス電圧を増幅器１４へ出力する。
すなわち、本発明の抵抗率測定装置１０では、パルス波形を半導電性部材の応答特性により定めることができる。

この応答特性とは、電圧印加部１６によって半導電性部材に電圧印加されることにより該半導電性部材を流れる電流について、該電圧印加が開始されることにより、電圧印加前の電流値から電流値の遷移が開始された遷移開始時からその最大値の６３．２％となるまでの経過時間を示している。

すなわち、応答特性が良い場合には、電圧印加時の電流値の変化率が高いといえる。
従って、電圧印加が開始されることにより、電圧印加前の電流値から電流値の遷移が開始された遷移開始時からその最大値の６３．２％となるまでの経過時間が短く、電圧印加時の電流値の変化率が高い程、応答特性が良いものとして説明する。

なお、応答特性とは、転写ベルト４６への電圧印加が終了されたときに、電圧印加停止により電流値の遷移が開始された遷移開始時から、その最大値の６３．２％となるまでの経過時間であってもよい。

より抵抗が大きい部材となるほど、静電容量が半導電性部材の特性として無視出来ない程度に大きくなり、この静電容量が無視出来ない値となる。応答特性は、抵抗が大きい部材であるなら、静電容量が小さい部材ほど、応答特性が良いといえる。応答特性は高抵抗部材では静電容量が無視できなくことから時定数の概念からＲ（抵抗）×Ｃ（静電容量）でも表現できる。すなわち抵抗Ｒが大きくても静電容量Ｃが小さいほど時定数が短くなる、すなわち応答特性がよくなるといえる。

測定対象となる転写ベルト４６の静電容量が小さい場合には、電圧印加部１６によって半導電性部材に電圧印加されることにより該半導電性部材を流れる電流について、該電圧印加が開始されることにより、電圧印加前の電流値から電流値の遷移が開始された遷移開始時からその最大値の６３．２％となるまでの経過時間が短く、静電容量が大きい場合に比べて変化率が大きいことから、応答特性が良く、電圧印加直後に抵抗成分としての半導電性部材に電流が流れる。

このように、応答特性の良い転写ベルト４６が測定対象である場合には、立ち上がり時間の短いパルス波形のパルス電圧を印加するほど、電流値の計測が困難となり、結果的に抵抗率の計測が精度良く行われないことから、応答特性の良い転写ベルト４６が測定対象である場合には、応答特性の悪い転写ベルト４６に比べて立ち上がり時間の長い波形（例えば、台形波）のパルス電圧を印加することが好ましい。
このため、記憶部１２Ａには、応答特性が悪いほど、立ち上がり時間の長い波形を示すデータが、応答特性に対応して予め記憶される。

一方、測定対象となる転写ベルト４６の静電容量が大きい場合には、応答特性が悪いことから、立ち上がり時間の短いパルス波形のパルス電圧を印加した場合であっても、電流値の変化率が応答特性の良い場合に比べて小さいことから、応答特性の良い転写ベルト４６に比べて立ち上がり時間の短い波形（例えば、矩形波）のパルス電圧を印加することができる。
このため、記憶部１２Ａには、応答特性が良いほど、立ち上がり時間の短い波形（例えば、矩形波）を示すデータが、応答特性に対応して予め記憶される。

具体的には、静電容量が５００ｐＦ／ｃｍ²の転写ベルトＡと、転写ベルトＡに比べて静電容量が大きい（静電容量１０００ｐＦ／ｃｍ²）の転写ベルトＢ各々について、パルス電圧のパルス波形として矩形波を用いて、パルス電圧を印加したときの、転写ベルトＡ及び転写ベルトＢ各々の電流値の変化を図７に示す。

なお、図７に示す測定結果は、本発明の抵抗値測定装置１０を用い、増幅器１４としてＡＣ／ＤＣ ＡＭＰＬＩＦＩＥＲ ＨＶＡ４３２１（(株)エヌエフ回路設計ブロック）を用い、基準波形電圧発生装置１２としてＦＵＮＣＴＩＯＮ ＧＥＮＥＲＡＴＩＯＮ ＤＦ１９０５（(株)エヌエフ回路設計ブロック）、電圧印加部１６としてＵＲプローブ ＭＣＰＨＴＰ１２（(株)ダイアインスツルメンツ）、Ｉ／Ｖ変換器１８としてＣＵＲＥＮＴ ＩＮＰＵＴ ＰＲＥＡＭＰＬＩＦＩＥＲ（(株)エヌエフ回路設計ブロック）、ノイズフィルタ２０として、マルチファンクションフィルター３６１１（(株)エヌエフ回路設計ブロック）を用いた。また、電流値の測定のために、電流計１７としてデジタル超高抵抗/微小電流計R8340A（ (株) アドバンテスト製）を用いた。

また、パルス電圧としては、立ち上がり時間１ｍｓｅｃ、立ち下がり時間１ｍｓｅｃ、パルス幅１ｓｅｃ、パルス周期２ｓｅｃ、パルス振幅１００Ｖ、最大電圧値１００Ｖの矩形波７８が電圧印加部１６に印加されるものとした。

図７には、印加したパルス電圧の矩形波７８と、静電容量が転写ベルトＢに比べて小さい、すなわち転写ベルトＢに比べて応答特性の良い転写ベルトＡの電流値の変化を示す波形７４と、転写ベルトＡに比べて応答特性の悪い転写ベルトＢの電流値の変化を示す波形７６と、を示した。

図７の各波形に示されるように、矩形波７８によって示されるパルス電圧の立ち上がり後における転写ベルトＡの電流値の変化率は、転写ベルトＡより応答特性の悪い転写ベルトＢの電流値の変化率より大きい。

このため、応答特性が所定レベル以上の転写ベルト４６について、矩形波や方形波等の立ち上がり時間の短いパルス波形のパルス電圧を印加して抵抗率を測定すると、電流値の変化率が大きいために、精度良く電流値の変化を測定することが困難となると考えられる。

そこで、静電容量が５００ｐＦ／ｃｍ²の上記転写ベルトＡを測定対象の半導電性部材として、パルス電圧のパルス波形としては、矩形波より立ち上がり時間の長い台形波をパルス電圧として加えたときの、電流値の変化を測定した。測定結果を図６に示した。

なお、図６に示す測定結果は、本発明の抵抗値測定装置１０を用い、増幅器１４としてＡＣ／ＤＣ ＡＭＰＬＩＦＩＥＲ ＨＶＡ４３２１（(株)エヌエフ回路設計ブロック）を用い、基準波形電圧発生装置１２としてＦＵＮＣＴＩＯＮ ＧＥＮＥＲＡＴＩＯＮ ＤＦ１９０５（(株)エヌエフ回路設計ブロック）、電圧印加部１６としてＵＲプローブ ＭＣＰＨＴＰ１２（(株)ダイアインスツルメンツ）、Ｉ／Ｖ変換器１８としてＣＵＲＥＮＴ ＩＮＰＵＴ ＰＲＥＡＭＰＬＩＦＩＥＲ（(株)エヌエフ回路設計ブロック）、ノイズフィルタ２０として、マルチファンクションフィルター３６１１（(株)エヌエフ回路設計ブロック）を用いた。また、電流値の測定のために、電流計１７としてデジタル超高抵抗/微小電流計R8340A（(株)アドバンテスト製）を用いた。

また、パルス電圧としては、立ち上がり時間１０００ｍｓｅｃ、立ち下がり時間１０００ｍｓｅｃ、パルス幅３ｓｅｃ、パルス周期６ｓｅｃ、パルス振幅１００Ｖ、最大電圧値１００Ｖの台形波７０が電圧印加部１６に印加されるものとした。

図６に示すように、静電容量が小さい転写ベルト４６が抵抗率測定対象の場合には、矩形波に比べて立ち上がり時間の長い台形波７０をパルス電圧の波形として用いることにより、計測される電流値の波形７２に示されるように、パルス電圧が印加されたときの電流値遷移開始時（図６中、波形７２の領域７２Ａ）における変化率を、同一部材に矩形波のパルス電圧を印加した場合に比べて小さくすることができ、電流値の変動を精度良く測定することができる。

このように、測定対象となる半導電性部材の応答特性に応じたパルス電圧の波形を選択することにより、精度良く抵抗率を測定することができる。

なお、応答特性の良い半導電性部材は、該半導電性部材より応答特性の悪い半導電性部材に比べて、所定の抵抗値に早く到達することから、より高速に転写ベルトが搬送されることにより高速処理可能な画像形成装置に適用可能であるといえる。

[試験例１]

本発明の効果を確かめるために、応答特性の異なる３種類の転写ベルトを用意し、上記説明した本発明の抵抗値測定装置１０を用いて、電流計１７により測定された電流値の変化を比較した。

―各転写ベルトの特性―
・転写ベルトＡ：層厚：０．０８ｍｍ、静電容量：５００ｐＦ、体積抵抗率(１００Ｖ印加３０秒後)の常用対数値：９．７（ｌｏｇΩｃｍ）。
・転写ベルトＢ：層厚：０．０８ｍｍ、静電容量：７５０ｐＦ、体積抵抗率(１００Ｖ印加３０秒後)の常用対数値：１０.６（ｌｏｇΩｃｍ）。
・転写ベルトＣ：層厚：０．０６５ｍｍ、静電容量：１０００ｐＦ、体積抵抗率(１００Ｖ印加３０秒後)の常用対数値：１０.４（ｌｏｇΩｃｍ）。

―試験条件―
・装置構成：本発明の抵抗率測定装置１０（図３参照）を用いた。
増幅器１４：ＡＣ／ＤＣ ＡＭＰＬＩＦＩＥＲ ＨＶＡ４３２１（(株)エヌエフ回路設計ブロック製）
基準波形電圧発生装置１２：ＦＵＮＣＴＩＯＮ ＧＥＮＥＲＡＴＩＯＮ ＤＦ１９０５（(株)エヌエフ回路設計ブロック製）
電圧印加部１６：ＵＲプローブ ＭＣＰＨＴＰ１２（(株)ダイアインスツルメンツ）
Ｉ／Ｖ変換器１８：ＣＵＲＥＮＴ ＩＮＰＵＴ ＰＲＥＡＭＰＬＩＦＩＥＲ（(株)エヌエフ回路設計ブロック製）
ノイズフィルタ２０：マルチファンクションフィルター３６１１（(株)エヌエフ回路設計ブロック製）
電流計１７：デジタル超高抵抗/微小電流計Ｒ８３４０Ａ（(株)アドバンテスト）を用いた。

・パルス電圧：パルス波形としては、立ち上がり時間１ｍｓｅｃ、立ち下がり時間１ｍｓｅｃ、パルス幅１ｓｅｃ、パルス振幅１００Ｖ、パルス周期２ｓｅｃ、且つ最大電圧値が１００Ｖの矩形波をパルス電圧として電圧印加部１６により測定対象の上記転写ベルトＡ、転写ベルトＢ、及び転写ベルトＣに印加した。

―試験結果―
上記転写ベルトＡ、転写ベルトＢ、及び転写ベルトＣ各々について、上記パルス電圧のパルス波形の立ち上がり開始時点からから１０ｍｓｅｃ、２０ｍｓｅｃ、３０ｍｓｅｃ、４０ｍｓｅｃ、５０ｍｓｅｃ、６０ｍｓｅｃ、１００ｍｓｅｃ、５００ｍｓｅｃ、及び１００ｍｓｅｃ各々の電流値の計測結果を図８及び図１０に示した。また、電流値の計測結果に基づいて、上記転写ベルトＡ、転写ベルトＢ、及び転写ベルトＣ各々について、上記パルス電圧のパルス波形の立ち上がり開始時点からから１０ｍｓｅｃ、２０ｍｓｅｃ、３０ｍｓｅｃ、４０ｍｓｅｃ、５０ｍｓｅｃ、６０ｍｓｅｃ、１００ｍｓｅｃ、５００ｍｓｅｃ、及び１００ｍｓｅｃ各々の表面抵抗値の常用対数値を、図９及び図１１に示した。

なお、表面抵抗値は、測定された電流値と、同一タイミングにおけるパルス電圧の電圧値と、に基づいて、抵抗値＝電圧値／電流値の関係に基づいて差出したものであり、この表面抵抗値に基づいて、常用対数値を算出したものを図９及び図１１に示した。

図８、図９、図１０、及び図１１に示されるように、パルス電圧のパルス波形の立ち上がり開始時点から１０ｍｓｅｃ以上５０ｍｓｅｃ以下、すなわち画像形成装置１０に搭載されたときに同一領域に電圧が印加される期間（１０ｍｓｅｃ以上５０ｍｓｅｃ以下）と同一の期間内における電流値の測定結果に基づいて、電流値及び抵抗値を測定した場合には、半導電性部材（転写ベルトＡ、転写ベルトＢ、転写ベルトＣ）の種類毎に略同一の電流値の変化及び表面抵抗値の常用対数値が測定された。

しかし、１０ｍｓｅｃ以上５０ｍｓｅｃ以下の範囲外における電流値、及び該電流値の測定結果に基づいて算出された表面抵抗値の常用対数値は、該範囲から時間が経過するほど、該範囲内とは異なる値を示していることがわかる。

このため、従来方式のように、測定対象となる半導電性部材に電圧を印加してから２秒以降の電流値に基づいて抵抗率を測定した測定結果は、半導電性部材としての転写ベルトを転写ロールまたは転写ベルトとして搭載可能となる画像形成装置に実際に搭載したときと同一環境における測定を行った結果とはいえないということがわかる。

一方、本発明の方式によれば、半導電性部材が画像形成装置に搭載された環境下における抵抗率を測定することができる、といえる。
なお、上記転写ベルトＡ、転写ベルトＢ、及び転写ベルトＣの応答特性は、パルス波形立ち上がり時点後１０ｍｓｅｃの電流値と基準とすると、パルス波形立ち上がり時点後２０ｍｓｅｃの時点の電流値の比は、転写ベルトＡ：２．２６／２．９３＝０．７７であり、転写ベルトＢ：２．１６／３．４４＝０．６２であり、転写ベルトＣ：０．７９／２．６１＝０．３０である。応答特性とは、電圧印加部１６によって半導電性部材に電圧印加されることにより該半導電性部材を流れる電流について、該電圧印加が開始されることにより、電圧印加前の電流値から電流値の遷移が開始された遷移開始時からその最大値の６３．２％となるまでの経過時間を示していることから、転写ベルトＡが最も応答特性が良く、次いで、転写ベルトＢ、転写ベルトＣの順となっているといえる。

このことから、転写ベルトＡを測定対象とする場合には、応答特性の悪い転写ベルトＣ及び転写ベルトＣに比べて、立ち上がり時間の長い波形（例えば、台形波）のパルス電圧を印加することが好ましい。

本発明の抵抗率測定装置の測定対象となる半導電性ベルトを搭載する画像形成装置の一例を示す模式図である。 図１に示す画像形成装置の、転写ロールまたはバイアスローラと転写ベルトとが当接した状態を示す模式図である。 本発明の抵抗率測定装置を示すブロック図である。 表面抵抗率を計測するための電圧印加部の一例を示す模式図である。 体積抵抗率を計測するための電圧印加部の一例を示す模式図である。 パルス電圧として台形波のパルス電圧を印加したときに転写ベルトに流れた電流値の変化と、該台形波と、を示す線図である。 パルス電圧として、応答特性の異なる２種類の転写ベルトに、矩形波のパルス電圧を印加したときの、該２種類の転写ベルト各々に流れる電流値の変化を示す模式図である。 転写ベルトＡ、転写ベルトＢ、及び転写ベルトＣ各々について、上記パルス電圧のパルス波形の立ち上がり開始時点からから１０ｍｓｅｃ、２０ｍｓｅｃ、３０ｍｓｅｃ、４０ｍｓｅｃ、５０ｍｓｅｃ、６０ｍｓｅｃ、１００ｍｓｅｃ、５００ｍｓｅｃ、及び１００ｍｓｅｃ各々の時点の電流値の計測結果を示す線図である。 図８に示される電流値の計測結果に基づいて、転写ベルトＡ、転写ベルトＢ、及び転写ベルトＣ各々について、パルス電圧のパルス波形の立ち上がり開始時点からから１０ｍｓｅｃ、２０ｍｓｅｃ、３０ｍｓｅｃ、４０ｍｓｅｃ、５０ｍｓｅｃ、６０ｍｓｅｃ、１００ｍｓｅｃ、５００ｍｓｅｃ、及び１００ｍｓｅｃ各々の表面抵抗値の常用対数値を算出した結果を示す線図である。 転写ベルトＡ、転写ベルトＢ、及び転写ベルトＣ各々について、上記パルス電圧のパルス波形の立ち上がり開始時点からから１０ｍｓｅｃ、２０ｍｓｅｃ、３０ｍｓｅｃ、４０ｍｓｅｃ、５０ｍｓｅｃ、６０ｍｓｅｃ、１００ｍｓｅｃ、５００ｍｓｅｃ、及び１００ｍｓｅｃ各々の時点の電流値の計測結果を示す表である。 図１０に示される電流値の計測結果に基づいて、転写ベルトＡ、転写ベルトＢ、及び転写ベルトＣ各々について、パルス電圧のパルス波形の立ち上がり開始時点からから１０ｍｓｅｃ、２０ｍｓｅｃ、３０ｍｓｅｃ、４０ｍｓｅｃ、５０ｍｓｅｃ、６０ｍｓｅｃ、１００ｍｓｅｃ、５００ｍｓｅｃ、及び１００ｍｓｅｃ各々の表面抵抗値の常用対数値を算出した結果を示す表である。

符号の説明

１０ 抵抗率測定装置
１６ 電圧印加部
２４ 抵抗率測定部

Claims (2)

1. 画像形成装置の転写ロール、バイアスローラ、及び転写ベルトのいずれかとして用いられる半導電性部材に所定のパルス電圧を印加する電圧印加手段と、
   前記電圧印加手段によって前記半導電性部材に印加されたパルス電圧のパルス波形の立ち上がり開始時点から１０ｍｓｅｃ以上５０ｍｓｅｃ以下の間に該半導電性部材に流れる電流値を測定し、該電流値を測定したタイミングにおける前記パルス電圧の電圧値を前記測定した電流値で除算することにより得られた抵抗値に基づいて、該半導電性部材の抵抗率を測定する抵抗率測定手段と、
   を備えた抵抗率測定装置。
2. 画像形成装置の転写ロール、バイアスローラ、及び転写ベルトのいずれかとして用いられる半導電性部材に所定のパルス電圧を印加する工程と、
   前記半導電性部材に印加されたパルス電圧のパルス波形の立ち上がり開始時点から１０ｍｓｅｃ以上５０ｍｓｅｃ以下の間に該半導電性部材に流れる電流値を測定し、該電流値を測定したタイミングにおける前記パルス電圧の電圧値を前記測定した電流値で除算することにより得られた抵抗値に基づいて、該半導電性部材の抵抗率を測定する工程と、
   を備えた抵抗率測定方法。

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