JP6020207B2 - 転写装置及び画像形成装置 - Google Patents

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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には、図２に示されるように、像保持体（１２）と被転写体（２４）と転写ローラ（２０）の合成抵抗を測定するための電流検出部４４を設け、電流検出部４４で検出された電流値から合成抵抗を演算し、演算された合成抵抗に応じて転写ローラ（２０）に印加する転写電圧を調整するようにした技術が記載されている。
特開２００６−２５９３６６号公報
本発明は、転写ロールの電気抵抗を調整することができるようにした転写装置を提供することを目的とする。
本発明の請求項１の転写装置は、回転速度に応じて電気抵抗が変化する特性を有し、トナー像を保持する像保持体の移動に同期して移動する被転写体に転写電圧を印加することで前記像保持体に保持されるトナー像を前記被転写体に転写させる転写ロールと、前記像保持体及び前記被転写体の移動とは独立して前記転写ロールの回転速度を調整する調整手段と、前記転写ロールの外側に設けられ、前記転写ロールと同じ回転軸を中心に前記転写ロールとは独立して回転可能とされ、前記被転写体の移動に伴い前記被転写体に従動回転し、前記転写ロールに対して滑り、前記トナー像が前記被転写体に転写される際に電流を流すことが可能な電気抵抗を有する回転体と、を備えることを特徴とする。
本発明の請求項２の転写装置は、請求項１に記載の転写装置において、前記調整手段は、前記転写ロールの電気抵抗が予め定められた値になるように前記転写ロールの回転速度を調整することを特徴とする。
本発明の請求項３の転写装置は、請求項１または請求項２に記載の転写装置において、さらに、前記転写ロールの電気抵抗を検出する電気抵抗検出手段を備え、前記調整手段は、前記電気抵抗検出手段によって検出された電気抵抗に応じて前記転写ロールの回転速度を調整することを特徴とする。
本発明の請求項４の転写装置は、請求項１または請求項２に記載の転写装置において、さらに、前記転写ロールが晒される環境を検出する環境検出手段を備え、前記調整手段は、前記環境検出手段によって検出された環境に応じて前記転写ロールの回転速度を調整することを特徴とする。
本発明の請求項５の転写装置は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の転写装置において、さらに、前記被転写体における前記転写ロールが接触する側又は前記転写ロールには、潤滑剤を付与する付与手段を備えることを特徴とする。
本発明の請求項６の画像形成装置は、静電潜像が形成される像保持体と、前記像保持体に形成された静電潜像をトナーで現像する現像装置と、前記現像装置によって現像されたトナー像を被転写体に転写する請求項１〜５のいずれか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に記載の転写装置によれば、転写ロールの電気抵抗を調整することができる。
本発明の請求項２に記載の転写装置によれば、転写電圧を調整して転写電流を一定とする場合に比べて、被転写材に転写されるトナー像の画質を向上させることができる。
本発明の請求項３に記載の転写装置によれば、転写ロールの電気抵抗を検出する電気抵抗検出手段を備えない場合に比べて、簡易な構成ながら転写ロールの電気抵抗が予め定められた値になるように転写ロールの回転速度を容易に調整することができる。
本発明の請求項４に記載の転写装置によれば、転写ロールが晒される環境を検出する環境検出手段を備えない場合に比べて、簡易な構成ながら転写ロールの電気抵抗が予め定められた値になるように転写ロールの回転速度を容易に調整することができることができる。
本発明の請求項５に記載の転写装置によれば、被転写体に対する転写ロールの接触部に潤滑剤がない場合に比べ、経時による転写ロールの摩耗が抑制される。
本発明の請求項１に記載の転写装置によれば、被転写体に対する転写ロールの接触部に転写ロールに対し独立して回転可能な回転体がない場合に比べ、経時による転写ロールの摩耗が抑制される。
本発明の請求項６に画像形成装置によれば、請求項１〜５のいずれか１項に記載の転写装置を備えない場合に比べて、画質の優れた画像を形成することができる。
本発明に係る画像形成装置の構成を示す図である。 図１の画像形成ユニットの構成を示す図である。 図１の転写装置の一次転写部の構成を示す図である。 図３の一次転写ロールの回転速度と電気抵抗との関係を示すグラフである。 図３の一次転写部の変形例としての一次転写部の構成を示す図である。 図３の一次転写部の比較例としての一次転写部の構成を示す図である。 図３の一次転写部の第２の比較例としての一次転写部の構成を示す図である。 一次転写部、変形例としての一次転写部、比較例としての一次転写部及び第２の比較例としての一次転写部をそれぞれ有する転写装置を用い、低温低湿（ＬＬ）の条件下で画像形成した場合及び高温高湿（ＨＨ）の条件下で画像形成した場合の画質状態を一次転写ロールの転写電圧、回転速度及び電気抵抗と共に表として示す図である。 図３の一次転写部の第２の変形例としての一次転写部の構成を示す図である。 図３の一次転写部の第３の変形例としての一次転写部の構成を示す図である。 第２及び第３の変形例としての一次転写部並びに比較例としての一次転写部及び第２の比較例としての一次転写部をそれぞれ有する転写装置を用い、低温低湿（ＬＬ）の条件下で画像形成した場合及び高温高湿（ＨＨ）の条件下で画像形成した場合の画質状態を一次転写ロールの転写電圧、回転速度、電気抵抗及び平板抵抗値と共に表として示す図である。
以下、本発明に係る転写装置及び画像形成装置の実施形態の一例について、添付の図面を用いて説明する。
（全体構成）
本実施形態に係る画像形成装置１０は、フルカラー画像又は白黒画像を形成するものであり、図１に示されるように、水平方向一側（図１における左側）部分を構成する第１処理部が収容された第１筐体１０Ａと、第１筐体１０Ａと分割可能に接続され、水平方向＋側（図１における右側）部分を構成する第２処理部が収容された第２筐体１０Ｂとを備えている。
第２筐体１０Ｂの上部には、コンピュータ等の外部装置から送られてくる画像データに画像処理を施す画像信号処理部１３が設けられている。
一方、第１筐体１０Ａの上部には、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）の各トナーを収容するトナーカートリッジ１４Ｖ、１４Ｗ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋが水平方向に沿って交換可能に設けられている。
なお、第１特別色及び第２特別色としては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック以外の色（透明を含む）から適宜選択される。また、以後の説明では、各構成部品について第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）を区別する場合は、数字の後にＶ、Ｗ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのいずれかの英字を付して説明し、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）を区別しない場合は、Ｖ、Ｗ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する。
さらに、トナーカートリッジ１４の下側には、各色のトナーに対応する６つの画像形成ユニット１６が、各トナーカートリッジ１４と対応するように水平方向に沿って設けられている。
画像形成ユニット１６毎に設けられた露光装置４０は、前述した画像信号処理部１３によって画像処理を施された画像データを画像信号処理部１３から受け取り、この画像データに応じて変調した光ビームＬを後述の感光体ドラム１８へ照射するように構成されている（図２参照）。
各画像形成ユニット１６は、図２に示されるように、一方向（図２における時計回り方向）に回転駆動される像保持体の一例としての感光体ドラム１８を備えている。各露光装置４０から各感光体ドラム１８へ光ビームＬが照射されることにより、各感光体ドラム１８には静電潜像が形成される。
各感光体ドラム１８の周囲には、感光体ドラム１８を帯電するコロナ放電方式（非接触帯電方式）のスコロトロン帯電器２０と、露光装置４０によって感光体ドラム１８に形成された静電潜像を現像剤で現像する現像装置２２と、転写後の感光体ドラム１８に残留する現像剤を除去する除去部材としてのブレード２４と、転写後の感光体ドラム１８に光を照射して除電を行う除電装置２６とが設けられている。
スコロトロン帯電器２０、現像装置２２、ブレード２４、除電装置２６は、感光体ドラム１８の表面と対向して、感光体ドラム１８の回転方向上流側から下流側へ向けてこの順番で配置されている。
現像装置２２は、トナーを含んだ現像剤Ｇを収容する現像剤収容部材２２Ａと、現像剤収容部材２２Ａに収容された現像剤Ｇを感光体ドラム１８に供給する現像ロール２２Ｂとを含んで構成されている。現像剤収容部材２２Ａは、トナーカートリッジ１４（図１参照）とトナー供給路（図示省略）を通して接続されており、トナーカートリッジ１４からトナーが供給されるようになっている。
図１に示されるように、各画像形成ユニット１６の下側には、転写装置３２が設けられている。転写装置３２は、各感光体ドラム１８と接触する被転写体の一例としての転写ベルト３４と、各感光体ドラム１８に形成されたトナー画像を転写ベルト３４に多重転写させる転写ロールの一例としての一次転写ロール３６とを含んで構成されている。
転写ベルト３４は、環状に形成され、図示しないモータで駆動される駆動ロール３８と、転写ベルト３４に張力を付与する張力付与ロール４１と、後述する二次転写ロール６２に対向する対向ロール４２と、複数のロール４４とに巻き掛けられており、駆動ロール３８により、一方向（図１における反時計回り方向）に循環移動されるようになっている。
各一次転写ロール３６は、転写ベルト３４を挟んでそれぞれの各画像形成ユニット１６の感光体ドラム１８と対向配置されている。また、一次転写ロール３６には、給電ユニット（図示省略）によって、トナー極性とは逆極性の転写電圧が印加されるようになっている（即ち、一次転写ロール３６は転写ベルト３４にトナー極性とは逆極性の転写電圧を印加する）。この構成により、感光体ドラム１８に形成されたトナー画像が転写ベルト３４に転写されるようになっている。なお、給電ユニットは、一次転写ロール３６から感光体ドラム１８へと流れる転写電流が一定となるように転写電圧を決定している（定電流制御）。転写装置３２の一次転写部３３の構成についての詳細は後述する。
駆動ロール３８の付近には、転写ベルト３４の外周面を清掃する清掃装置４６が設けられている。
転写装置３２の下方には、用紙等の記録媒体Ｐが収容される記録媒体収容部４８が水平方向に沿って２個設けられている。
各記録媒体収容部４８は、第１筐体１０Ａから引き出し自在とされている。各記録媒体収容部４８の一端側（図１における右側）の上方には、各記録媒体収容部４８から記録媒体Ｐを搬送経路６０へ送り出す送出ロール５２が設けられている。
各記録媒体収容部４８内には、記録媒体Ｐが載せられる底板５０が設けられている。この底板５０は、記録媒体収容部４８が第１筐体１０Ａから引き出されると、図示せぬ制御手段の指示によって下降するようになっている。底板５０が下降することで、ユーザーが記録媒体Ｐを補充する空間が記録媒体収容部４８に形成される。
第１筐体１０Ａから引き出された記録媒体収容部４８を第１筐体１０Ａに装着すると、底板５０が、制御手段の指示によって上昇するようになっている。底板５０が上昇することで、底板５０に載せられた最上位の記録媒体Ｐと送出ロール５２とが当るようになっている。
送出ロール５２の記録媒体搬送方向下流側（以下、単に「下流側」という場合がある）には、記録媒体収容部４８から重なって送り出された記録媒体Ｐを１枚ずつに分離する分離ロール５６が設けられている。分離ロール５６の下流側には、記録媒体Ｐを搬送方向下流側に搬送する複数の搬送ロール５４が設けられている。
記録媒体収容部４８と転写装置３２との間に設けられる搬送経路６０は、記録媒体収容部４８から送り出された記録媒体Ｐを第１折返部６０Ａで図１における左側に折り返し、さらに、第２折返部６０Ｂで図１における右側に折り返すように、二次転写ロール６２と対向ロール４２との間の転写位置Ｔへ延びている。
二次転写ロール６２は、給電部（図示省略）によって、トナー極性とは逆極性の転写電圧が印加されるようになっている。この構成により転写ベルト３４に多重転写された各色のトナー画像が、二次転写ロール６２によって、搬送経路６０に沿って搬送されてきた記録媒体Ｐに二次転写される構成となっている。
搬送経路６０の第２折返部６０Ｂへ合流するように、第１筐体１０Ａの側面から延びる予備経路６６が設けられている。第１筐体１０Ａに隣接して配置される別の記録媒体収容部（図示省略）から送り出された記録媒体Ｐが予備経路６６を通って搬送経路６０に入り込まれるようになっている。
転写位置Ｔの下流側には、トナー画像が転写された記録媒体Ｐを第２筐体１０Ｂに向けて搬送する複数の搬送ベルト７０が第１筐体１０Ａに設けられ、搬送ベルト７０に搬送された記録媒体Ｐを下流側に搬送する搬送ベルト８０が第２筐体１０Ｂに設けられている。
複数の搬送ベルト７０及び搬送ベルト８０のそれぞれは、環状に形成されており、一対のロール７２に巻き掛けられている。一対のロール７２は、記録媒体Ｐの搬送方向上流側と下流側とにそれぞれ配置されており、一方が回転駆動することにより、搬送ベルト７０（搬送ベルト８０）を一方向（図１における時計回り方向）に循環移動させる。搬送ベルト７０及び搬送ベルト８０の内側には、記録媒体Ｐを吸引する吸引装置（図示省略）が備えられており、搬送ベルト７０及び搬送ベルト８０は記録媒体Ｐを表面に吸着させながら搬送するようになっている。
搬送ベルト８０の下流側には、記録媒体Ｐの表面に転写されたトナー画像を記録媒体Ｐに熱と圧力で定着させる定着ユニット８２が設けられている。
定着ユニット８２は、定着ベルト８４と、定着ベルト８４に対して下側から接触するように配置された加圧ロール８８と、を備えている。定着ベルト８４と加圧ロール８８との間には、記録媒体Ｐを加圧加熱してトナー画像を定着させる定着部Ｎが形成されている。
定着ベルト８４は、環状に形成されており、駆動ロール８９及び従動ロール９０に巻き掛けられている。駆動ロール８９は、加圧ロール８８に対して上側から対向しており、従動ロール９０は、駆動ロール８９よりも上側に配置されている。
駆動ロール８９及び従動ロール９０は、それぞれに、ハロゲンヒータ等の加熱部が内蔵されている。これにより、定着ベルト８４が加熱される。
定着ユニット８２の下流側には、定着ユニット８２から送り出された記録媒体Ｐを下流側へ搬送する搬送ベルト１０８が設けられている。搬送ベルト１０８は、搬送ベルト７０と同様に形成されている。
搬送ベルト１０８の下流側には、定着ユニット８２によって加熱された記録媒体Ｐを冷却する冷却ユニット１１０が設けられている。
冷却ユニット１１０は、記録媒体Ｐの熱を吸収する吸収装置１１２と、記録媒体Ｐを吸収装置１１２に押し付ける押付装置１１４とを備えている。吸収装置１１２は、搬送経路６０に対する一方側（図１における上側）に配置され、押付装置１１４は、他方側（図１における下側）に配置されている。
吸収装置１１２は、記録媒体Ｐと接触し、記録媒体Ｐの熱を吸収する環状の吸収ベルト１１６を備えている。吸収ベルト１１６は、吸収ベルト１１６へ駆動力を伝達する駆動ロール１２０と、複数のロール１１８とに巻き掛けられている。
吸収ベルト１１６の内周側には、吸収ベルト１１６と面状に接触して吸収ベルト１１６が吸収した熱を放熱させるアルミニウム材料で形成されたヒートシンク１２２が設けられている。
さらに、ヒートシンク１２２から熱を奪い熱気を外部へ排出させるためのファン１２８が、第２筐体１０Ｂの裏側（図１に示す紙面奥側）に配置されている。
記録媒体Ｐを吸収装置１１２に押し付ける押付装置１１４は、記録媒体Ｐを吸収ベルト１１６へ押し付けながら記録媒体Ｐを搬送する環状の押付ベルト１３０を備えている。押付ベルト１３０は、複数のロール１３２に巻き掛けられている。
冷却ユニット１１０の下流側には、記録媒体Ｐを挟んで搬送し、記録媒体Ｐの湾曲（カール）を矯正する矯正装置１４０が設けられている。
矯正装置１４０の下流側には、記録媒体Ｐに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、及び記録媒体Ｐの位置や形状等を検知するインラインセンサ２００が設けられている。
インラインセンサ２００の下流側には、片面に画像が形成された記録媒体Ｐを第２筐体１０Ｂの側面に取り付けられた排出部１９６に排出する排出ロール１９８が設けられている。
一方、両面に画像を形成させる場合は、インラインセンサ２００から送出された記録媒体Ｐは、インラインセンサ２００の下流側に設けられた反転経路１９４に搬送されるようになっている。
反転経路１９４には、搬送経路６０から分岐する分岐パス１９４Ａと、分岐パス１９４Ａに沿って搬送される記録媒体Ｐを第１筐体１０Ａ側に向けて搬送する用紙搬送パス１９４Ｂと、用紙搬送パス１９４Ｂに沿って搬送される記録媒体Ｐを逆方向に向けて折返してスイッチバック搬送させて表裏を反転させる反転パス１９４Ｃが設けられている。
この構成により、反転パス１９４Ｃでスイッチバック搬送された記録媒体Ｐは、第１筐体１０Ａに向けて搬送され、さらに、記録媒体収容部４８の上方に設けられた搬送経路６０に入り込み、転写位置Ｔへ再度送り込まれるようになっている。
次に、画像形成装置１０の画像形成工程について説明する。
画像信号処理部１３で画像処理が施された画像データが、各露光装置４０に送られる。各露光装置４０では、画像データに応じて各光ビームＬを出射して、スコロトロン帯電器２０によって帯電した各感光体ドラム１８に露光し、静電潜像が形成される。
図２に示されるように、感光体ドラム１８に形成された静電潜像は、現像装置２２によって現像され、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）の各色のトナー画像が形成される。
図１に示されるように、各画像形成ユニット１６Ｖ、１６Ｗ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋの感光体ドラム１８に形成された各色のトナー画像は、６つの一次転写ロール３６Ｖ、３６Ｗ、３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋによって転写ベルト３４に順次多重転写される。
転写ベルト３４に多重転写された各色のトナー画像は、二次転写ロール６２によって、記録媒体収容部４８から搬送されてきた記録媒体Ｐ上に二次転写される。トナー画像が転写された記録媒体Ｐは、搬送ベルト７０によって第２筐体１０Ｂの内部に設けられた定着ユニット８２に向けて搬送される。
記録媒体Ｐ上の各色のトナー画像が定着ユニット８２により加熱・加圧されることで記録媒体Ｐに定着する。さらに、トナー画像が定着された記録媒体Ｐは、冷却ユニット１１０を通過して冷却された後、矯正装置１４０に送り込まれ、記録媒体Ｐに生じた湾曲が矯正される。
湾曲が矯正された記録媒体Ｐは、インラインセンサ２００によって画像欠陥等が検出された後、排出ロール１９８によって排出部１９６に排出される。
一方、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）は、インラインセンサ２００を通過後に、記録媒体Ｐが反転経路１９４で反転され、記録媒体収容部４８の上方に設けられた搬送経路６０に送り込まれて、前述した手順で裏面にトナー画像が形成される。
なお、本実施形態に係る画像形成装置１０では、第１特別色及び第２特別色の画像を形成するための部品（画像形成ユニット１６Ｖ・１６Ｗ、露光装置４０Ｖ・４０Ｗ、トナーカートリッジ１４Ｖ・１４Ｗ、一次転写ロール３６Ｖ・３６Ｗ）は、ユーザーの選択により、追加部品として第１筐体１０Ａに装着可能に構成されている。従って、画像形成装置１０としては、第１特別色及び第２特別色の画像を形成するための部品を有さない構成、第１特別色及び第２特別色のうちいずれか１色の画像を形成するための部品を有する構成としてもよい。
（転写装置の一次転写部）
次に、転写装置３２の一次転写部３３について説明する。
図３は、転写装置３２の一次転写部３３の構成を示している。
図３に示すように、一次転写部３３における一次転写ロール３６は、例えばアルミニウムや鋼材などの金属材から構成される芯金３６ａに、例えばニトリルゴムやエピクロルヒドリンなどのゴム材から構成される被覆層３６ｂが被覆されて構成されている。被覆層３６ｂは、電子導電材料（例えばカーボンブラック）及びイオン導電材料（例えばアンモニウム塩）の２種類の導電材料を含有しており、半導電性とされている。
そして、一次転写部３３には、一次転写ロール３６の芯金３６ａと被覆層３６ｂとに接続され一次転写ロール３６の電気抵抗を検出する電気抵抗検出手段の一例としての抵抗検出器３７と、抵抗検出器３７によって検出された電気抵抗に基づいて一次転写ロールの回転速度を調整する調整手段の一例としての回転速度調整器３９とが設けられている。一次転写ロール３６は感光体ドラム１８の回転移動に同期して移動する転写ベルト３４に接触されているが、回転速度調整器３９は感光体ドラム１８及び転写ベルト３４の移動とは独立して一次転写ロール３６の回転速度を調整する。
図４は、一次転写ロール３６の回転速度と電気抵抗との関係を示している。
図４に示すように、被覆層３６ｂに導電材料として電子導電材料のみを含有させる場合及び被覆層３６ｂに導電材料としてイオン導電材料のみを含有させる場合、一次転写ロール３６の電気抵抗は回転速度にかかわらずほぼ一定である。一方、被覆層３６ｂに電子導電材料及びイオン導電材料の２種類の導電材料を含有させる場合、一次転写ロール３６の電気抵抗は回転速度に応じて変化、即ち回転速度が増加するに従って減少するように変化することが知見された。
被覆層３６ｂに電子導電材料及びイオン導電材料の２種類の導電材料を含有させる場合に一次転写ロール３６の電気抵抗が回転速度に応じて変化するのは、被覆層３６ｂに適度に分散する電子導電材料の粒子間がコンデンサとして機能し、電気抵抗が時間応答性を示すようになるためである。なお、被覆層３６ｂに導電材料として電子導電材料のみを含有させる場合には、電子導電材料の含有量が多くなり過ぎるため、電気抵抗が時間応答性を示さず回転速度に応じて変化するといった現象は生じない。また、被覆層３６ｂに導電材料としてイオン導電材料のみを含有させる場合、電子導電材料が存在しないため、電気抵抗が時間応答性を示さず回転速度に応じて変化するといった現象は生じない。
ところで、一次転写ロール３６の電気抵抗は、一次転写ロール３６が晒される環境下によって変化すると共に、一次転写ロール３６の使用時間によっても変化する。具体的には、一次転写ロール３６は高温高湿の環境下に置かれるほどその電気抵抗が減少し、低温低湿の環境下に置かれるほどその電気抵抗が増加する。また、長時間にわたって転写処理を行うと一次転写ロール３６の電気抵抗は次第に増加する。
そこで、転写装置３２の一次転写部３３においては、一次転写ロール３６の被覆層３６ｂに電子導電材料及びイオン導電材料の２種類の導電材料を含有させることで、電気抵抗が回転速度に応じて変化する特性を一次転写ロール３６に備えさせ、一次転写ロール３６の回転速度を回転速度調整器によって調整するように構成している。即ち、一次転写ロール３６が晒される環境が変化したり一次転写ロール３６を長時間使用したりすることによって一次転写ロール３６の電気抵抗が変化する場合でも、一次転写ロール３６の回転速度を調整することで一次転写ロール３６の電気抵抗が一定に保たれるように構成している。
具体的には、転写装置３２の一次転写部３３においては、抵抗検出器３７によって検出される電気抵抗が予め定められた値（例えば７．５ＬｏｇΩ）となるように回転速度調整器３９によって一次転写ロール３６の回転速度を調整するように構成している。即ち、一次転写ロール３６には常に最適な転写電圧が印加されると共に、一次転写ロール３６から感光体ドラム１８へと流れる転写電流が一定となるように構成されている。
図５は、転写装置３２の一次転写部３３の変形例としての一次転写部４３の構成を示している。
図５に示すように、変形例としての一次転写部４３には、抵抗検出器３７に代えて、一次転写ロール３６が晒される環境として温度と湿度とを検出可能な環境検出手段の一例としての温湿度計４７が設けられている。そして、この一次転写部４３においては、温湿度計４７によって測定される温度と湿度とに基づいて回転速度調整器３９によって一次転写ロール３６の回転速度を調整するように構成している。即ち、一次転写ロール３６の回転速度を温湿度計によって測定される温度及び温度に応じて調整することで、一次転写ロール３６が晒される環境が変化する場合でも一次転写ロール３６の電気抵抗が一定に保たれるように構成している。
具体的には、温湿度計４７によって測定される温度及び温度が低温及び低湿になるほど一次転写ロール３６の回転速度を増加させる一方、温湿度計４７によって測定される温度及び温度が高温及び高湿になるほど一次転写ロール３６の回転速度を減少させ、一次転写ロール３６の電気抵抗が予め定められた値（例えば７．５ＬｏｇΩ）となるように構成している。
図６は、転写装置３２の一次転写部３３の比較例としての一次転写部５３の構成を示している。
図６に示すように、比較例としての一次転写部５３には、回転速度調整器３９に代えて、一次転写ロール３６に印加する転写電圧を調整する転写電圧調整器５９が設けられている。そして、この一次転写部５３においては、抵抗検出器３７によって検出される電気抵抗に応じて一次転写ロール３６に印加する転写電圧を調整するように構成されている。
具体的には、転写電圧調整器５９は、抵抗検出器３７によって検出される電気抵抗が増加するほど転写電圧を増加させるように調整する一方、抵抗検出器３７によって検出される電気抵抗が減少するほど転写電圧を減少させるように調整することで、一次転写ロール３６から感光体ドラム１８へと流れる転写電流が一定となるように構成されている。
図７は、転写装置３２の一次転写部の第２の比較例としての一次転写部６３の構成を示している。
図７に示すように、第２の比較例としての一次転写部６３には、比較例としての一次転写部５３と同様の転写電圧調整器５９が設けられている。また、第２の比較例としての一次転写部６３の一次転写ロール３６は、導電材料としてイオン導電材料のみを含有する被覆層３６ｂを有している。
図８は、一次転写部３３、変形例としての一次転写部４３、比較例としての一次転写部５３及び第２の比較例としての一次転写部６３をそれぞれ有する転写装置３２を用い、低温低湿（ＬＬ）の条件下（例えば温度が１０℃、湿度が１５％）で画像形成した場合及び高温高湿（ＨＨ）の条件下（例えば温度が２８℃、湿度が８５％）で画像形成した場合の画質状態を一次転写ロール３６の転写電圧、回転速度及び電気抵抗と共に表として示している。
表中の「初期」とは、画像形成が初期段階（例えば１０枚のＡ４用紙にベタ画像を形成した段階）であることを示し、「長時間」とは、画像形成を長時間にわたって行った後（例えば８０万枚のＡ４用紙にベタ画像を形成した後）であることを示している。画質状態については、最良レベルを二重丸記号で示し、良レベルを一重丸記号で示し、可レベルを三角記号で示し、不可レベルをバツ記号で示している。
図８の表に示すように、一次転写部３３を有する転写装置３２を用いて画像形成を行った場合、低温低湿（ＬＬ）の条件下における初期段階での画質状態、高温高湿（ＨＨ）の条件下における初期段階での画質状態、低温低湿（ＬＬ）の条件下における長時間後の画質状態及び高温高湿（ＨＨ）の条件下における長時間後の画質状態は、いずれも最良レベルであった。これは、抵抗検出器３７によって検出される一次転写ロール３６の電気抵抗が最適値（７．５ＬｏｇΩ）となるように回転速度調整器３９によって一次転写ロール３６の回転速度が調整されることで、一次転写ロール３６の電気抵抗が最適値（７．５ＬｏｇΩ）に保たれ、一次転写ロール３６に最適な転写電圧（２．５ｋＶ）が印加されたことによる。
なお、一次転写ロール３６に印加される転写電圧が最適な転写電圧（２．５ｋＶ）よりも高くなるほど、放電による転写欠陥や転写電源容量不足による転写不良が生じ易くなり、画質状態が悪くなる。一方、一次転写ロール３６に印加される転写電圧が最適な転写電圧（２．５ｋＶ）よりも低くなるほど、トナーの粒状性悪化による転写欠陥やバイアス不足による転写不足が起こり易くなり、画質状態が悪くなる。
変形例としての一次転写部４３を有する転写装置３２を用いて画像形成を行った場合、低温低湿（ＬＬ）の条件下における初期段階での画質状態、高温高湿（ＨＨ）の条件下における初期段階での画質状態及び高温高湿（ＨＨ）の条件下における長時間後の画質状態は、最良レベルであった。これは、温湿度計４７によって測定される温度及び湿度に応じて回転速度調整器３９によって一次転写ロール３６の回転速度が調整されることにより、一次転写ロール３６の電気抵抗が最適値（７．５ＬｏｇΩ）に保たれ、一次転写ロール３６には最適な転写電圧（２．５ｋＶ）が印加されたことによる。なお、低温低湿（ＬＬ）の条件下における長時間後の画質状態は、良レベルであった。これは、長時間使用されることによって一次転写ロール３６の電気抵抗が最適値（７．５ＬｏｇΩ）に比して若干高くなり、定電流制御によって一次転写ロール３６には最適な転写電圧（２．５ｋＶ）に比べて若干高い転写電圧が印加されたことによる。
比較例としての一次転写部５３を有する転写装置３２を用いて画像形成を行った場合、低温低湿（ＬＬ）の条件下における初期段階での画質状態は良レベルであり、高温高湿（ＨＨ）の条件下における初期段階での画質状態及び高温高湿（ＨＨ）の条件下における長時間後の画質状態は可レベルであり、低温低湿（ＬＬ）の条件下における長時間後の画質状態は不可レベルであった。
第２の比較例としての一次転写部６３を有する転写装置３２を用いて画像形成を行った場合、低温低湿（ＬＬ）の条件下における初期段階での画質状態は良レベルであり、高温高湿（ＨＨ）の条件下における初期段階での画質状態、低温低湿（ＬＬ）の条件下における長時間後の画質状態及び高温高湿（ＨＨ）の条件下における長時間後の画質状態は不可レベルであった。
比較例としての一次転写部５３及び第２の比較例としての一次転写部６３では、抵抗検出器３７によって検出される一次転写ロール３６の電気抵抗によって一次転写ロール３６に印加する転写電圧が調整される構成であるので、一次転写ロール３６が晒される温度や湿度が変化したり一次転写ロール３６を長時間使用したりすることによって一次転写ロール３６の電気抵抗が変化すると、一次転写ロール３６に印加される転写電圧が最適な転写電圧（２．５ｋＶ）から大幅に変更される。このため、比較例としての一次転写部５３または第２の比較例としての一次転写部６３を備える転写装置３２を用いて画像形成を行った場合、一次転写部３３または変形例としての一次転写部４３を備える転写装置３２を用いて画像形成を行った場合に比べて、画質状態が全般的に悪くなる。なお、比較例としての一次転写部５３及び第２の比較例としての一次転写部６３では、一次転写ロール３６の回転速度は、感光体ドラム１８及び転写ベルト３４の移動速度に同期した速度（０．４ｍ／ｓ）に固定されている。
以上の如く、一次転写部３３または変形例としての一次転写部４３を備える転写装置３２にあっては、回転速度に応じて電気抵抗が変化する特性を有し、トナー像を保持する感光体ドラム１８の移動に同期して移動する転写ベルト３４に接触し、転写ベルト３４に転写電圧を印加することで感光体ドラム１８に保持されるトナー像を転写ベルト３４に転写させる一次転写ロール３６と、感光体ドラム１８及び転写ベルト３４の移動とは独立して一次転写ロール３６の回転速度を調整する回転速度調整器３９とを備えている。即ち、一次転写部３３または変形例としての一次転写部４３を備える転写装置３２にあっては、一次転写ロール３６は回転速度に応じて電気抵抗が変化する特性を有しており、この一次転写ロール３６の回転速度を調整する回転速度調整器３９が備えられている。従って、一次転写ロール３６が晒される環境（温度や湿度）が変化したり一次転写ロール３６を長時間使用したりすることによって一次転写ロール３６の電気抵抗が変化する場合でも、一次転写ロール３６の回転速度を調整することで一次転写ロール３６の電気抵抗が一定に保たれる。また、一次転写ロール３６の回転速度は感光体ドラム１８及び転写ベルト３４の移動とは独立して調整可能であるため、転写速度（プリント速度）を変えることなく一次転写ロール３６の電気抵抗が調整可能とされている。
また、一次転写部３３または変形例としての一次転写部４３を備える転写装置３２にあっては、一次転写ロール３６の電気抵抗が予め定められた値（例えば７．５ＬｏｇΩ）になるように一次転写ロール３６の回転速度が調整される。従って、比較例としての一次転写部５３または第２の比較例としての一次転写部６３を備える転写装置３２のように転写電圧を調整する場合に比べて、良好な画像を形成させることが可能となる。
また、一次転写部３３を備える転写装置３２にあっては、一次転写ロール３６の電気抵抗を検出する抵抗検出器３７を有し、抵抗検出器３７によって検出される電気抵抗に応じて一次転写ロール３６の回転速度を調整するように構成されている。従って、簡易な構成ながら、一次転写ロール３６の電気抵抗が予め定められた値（例えば７．５ＬｏｇΩ）になるように一次転写ロール３６の回転速度を容易に調整することが可能となる。
また、変形例としての一次転写部４３を備える転写装置３２にあっては、一次転写ロール３６が晒される温度及び湿度を検出する温湿度計４７を有し、温湿度計４７によって測定された温度及び湿度に応じて一次転写ロール３６の回転速度を調整するように構成されている。従って、簡易な構成ながら、一次転写ロール３６の電気抵抗が予め定められた値（例えば７．５ＬｏｇΩ）になるように一次転写ロール３６の回転速度を容易に調整することが可能となる。
また、画像形成装置１０は、静電潜像が形成される感光体ドラム１８と、感光体ドラム１８に形成された静電潜像をトナーで現像する現像装置２２と、現像装置２２によって現像されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する、一次転写部３３または変形例としての一次転写部４３を備える転写装置３２とを備えているので、画像形成装置が晒される環境が変化したり画像形成装置を長時間使用したりする場合でも画質の優れた画像を記録媒体Ｐに形成することが可能である。
なお、上記では、転写装置３２の一次転写ロール３６に電気抵抗が回転速度に応じて変化する特性を備えさせ、一次転写ロール３６の回転速度を回転速度調整器３９によって調整するように構成したが、二次転写ロール６２に電気抵抗が回転速度に応じて変化する特性を備えさせ、二次転写ロール６２の回転速度を回転速度調整器３９によって調整するように構成してもよい。
次に、本発明の実施の形態に係る第２の変形例について、説明する。
図９は、第２の変形例としての一次転写部７３の構成を示している。以下、一次転写部３３及び変形例としての一次転写部４３に対して、異なる部分を中心に説明する。
図９に示すように、第２の変形例としての一次転写部７３には、一次転写部３３の構成に加えて、転写ベルト３４における一次転写ロール３６が配置される側（以下、裏面側という。）に、導電性シリコンオイル（商品名：KS-660 信越化学工業製）を塗布する塗布装置７４が設けられている。
また、塗布装置７４は、回転可能とされた塗布ロール７４ａと、塗布ロール７４ａの一部に導電性シリコンオイルを浸す浸油室７４ｂとを、含んで構成されている。転写ベルト３４が移動すると、塗布ロール７４ａは、転写ベルト３４の移動に伴い従動回転するようになっている。そして、導電性シリコンオイルは、塗布ロール７４ａから転写ベルト３４における裏面側に、塗布されるようになっている。
また、塗布装置７４は画像形成装置１０に１つ設けられており、塗布ロール７４ａと転写ベルト３４との接触位置は、図９に示すように、すべての一次転写ロール３６よりも転写ベルト３４の搬送方向よりも上流側の部位、つまり、最上流側の部位、となっている。
ここで、導電性シリコンオイルは、潤滑剤の一例である。また、浸油室７４ｂと塗布ロール７４ａとを含んで構成される塗布装置７４は、潤滑剤を付与する付与手段の一例である。
なお、導電性シリコンオイルの電気抵抗（アドミタンス、インピーダンスその他の負荷成分に関する電気的特性）については、導電性シリコンオイルが一次転写ロール３６と転写ベルト３４とのニップ部分に介在した状態で、トナー像を一次転写させることができればどんな値でもよい。また、絶縁性シリコンオイルであっても、一次転写の際に電流を流すことができれば、導電性シリコンオイルに代えて用いてもよい。
図１１は、第２の変形例としての一次転写部７３及び後述する第３の変形例としての一次転写部７３並びに比較例としての一次転写部５３及び第２の比較例としての一次転写部６３をそれぞれ有する転写装置３２を用い、低温低湿（ＬＬ）の条件下（例えば温度が１０℃、湿度が１５％）で画像形成した場合並びに高温高湿（ＨＨ）の条件下（例えば温度が２８℃、湿度が８５％）で画像形成した場合の画質状態を一次転写ロール３６の転写電圧、回転速度及び電気抵抗と共に表として示している。
表中の「超長時間」とは、画像形成を超長時間にわたって行った後（例えば３００万枚のＡ４用紙にベタ画像を形成した後）であることを示している。
図１１の表に示すように、一次転写部７３を有する転写装置３２を用いて画像形成を行った場合、低温低湿（ＬＬ）の条件下における初期段階での画質状態、高温高湿（ＨＨ）の条件下における初期段階での画質状態、低温低湿（ＬＬ）の条件下における長時間後の画質状態、高温高湿（ＨＨ）の条件下における長時間後の画質状態、低温低湿（ＬＬ）の条件下における超長時間後の画質状態並びに高温高湿（ＨＨ）の条件下における超長時間後の画質状態は、いずれも最良レベルであった。
ところで、一次転写ロールが転写ベルトに接触して回転する場合、一次転写ロールが摩耗する。しかし、第２の変形例としての一次転写部７３を備える転写装置３２にあっては、転写ベルト３４における裏面側に、導電性シリコンオイルが塗布される塗布装置７４が配置されているため、一次転写ロール３６と転写ベルト３４との接触部分（ニップ部）に、導電性シリコンオイルが付与される。従って、第２の変形例としての一次転写部７３を備える転写装置３２では、一次転写ロールと転写ベルトとの接触部分（ニップ部分）に導電性シリコンオイルが付与されない場合に比べて、経時による一次転写ロール３６の摩耗が抑制される。
さらに、第２の変形例としての一次転写部７３を備える画像形成装置１０では、一次転写ロールと転写ベルトとの接触部分（ニップ部）に導電性シリコンオイルが付与されない場合に比べて、一次転写ロール３６の摩耗に起因する画像形成不良が抑制される。これにより、前述のとおり、一次転写部７３を備える画像形成装置１０では、超長時間経過後であっても低温低湿（ＬＬ）及び高温高湿（ＨＨ）の条件下において初期の画質状態が維持された。
なお、塗布装置７４は、塗布ロール７４ａと浸油室７４ｂとで構成されるとしたが、ゴム製のブレードを転写ベルト３４に接触させて導電性シリコンオイルを塗布するようにしてもよい。また、塗布装置７４は、画像形成装置１０におけるすべての一次転写ロール３６に対して、それぞれ１つずつ配置してもよい。さらに、各一次転写ロール３６の外周面に対し、直接導電性又は絶縁性シリコンオイル等の潤滑油を塗布させてもよい。また、導電性シリコンオイルに代えてモリブデン等の導電性微粒子又はステアリン酸亜鉛等の絶縁性微粒子を潤滑剤として塗布させてもよい。
次に、本発明の実施の形態に係る第３の変形例について、説明する。
図１０は、第３の変形例としての一次転写部８３の構成を示している。以下、一次転写部３３及び変形例としての一次転写部４３に対して、異なる部分を中心に説明する。
図１０に示すように、第３の変形例としての一次転写部８３には、一次転写部４３の構成に加えて、一次転写ロール３６の外側に、回転体８６が設けられている。回転体８６は、カーボンブラック及びアンモニウム塩の２種類の導電材料を含有させたポリイミド製の円筒であって、その内周面側はフッ素樹脂が分散されて構成されている。また、円筒状に形成された回転体８６の厚みは２００μｍである。
このように構成された回転体８６は、その内周面側に配置される一次転写ロール３６と同じ回転軸を中心に、回転可能とされている。具体的には、回転体８６は、一次転写ロール３６の軸方向両端側に設けられたフランジ（図示省略）において画像形成装置１０本体に対し回転可能に支持されており、転写ベルト３４の移動に伴って従動回転し、一次転写ロール３６に対しては滑るようになっている。
これは、回転体８６の内周面側にフッ素樹脂が分散されているため、回転体８６の外周面に対する転写ベルト３４の裏面の摩擦係数が、回転体８６の内周面に対する一次転写ロール３６の外周面の摩擦係数よりも大きいことによる。
また、一次転写ロール３６に対する回転体８６の内周面の摩擦係数は、回転体の内周面側にフッ素樹脂が分散されていない場合に比べて、低くなっている。
また、一次転写ロール３６に対する回転体８６の内周面の摩擦係数は、一次転写ロール３６に対する転写ベルト３４における裏面側の摩擦係数に比べて、低くなっている。
また、回転体８６の電気抵抗（アドミタンス、インピーダンスその他の負荷成分に関する電気的特性）であるが、回転体８６が一次転写ロール３６と転写ベルト３４との接触部分（ニップ部分）に介在した状態で、トナー像を一次転写させることができればどんな値でもよい。また、電気抵抗の高い回転体であっても、一次転写の際に電流を流すことができれば、回転体８６に代えて用いてもよい。
また、図１０の場合とは異なり、回転体の周長を一次転写ロール３６の周長よりも長くなるようにし、一次転写ベルト３４の移動に伴ってこの回転体を回転させるようにしてもよい。
図１１の表に示すように、一次転写部８３を有する転写装置３２を用いて画像形成を行った場合、低温低湿（ＬＬ）の条件下における初期段階での画質状態、高温高湿（ＨＨ）の条件下における初期段階での画質状態、低温低湿（ＬＬ）の条件下における長時間後の画質状態、高温高湿（ＨＨ）の条件下における長時間後の画質状態、低温低湿（ＬＬ）の条件下における超長時間後の画質状態並びに高温高湿（ＨＨ）の条件下における超長時間後の画質状態は、いずれも最良レベルであった。
以上の如く、第３の変形例としての一次転写部８３を備える転写装置３２にあっては、一次転写ロール３６の外側に、一次転写ロール３６とは独立して回転可能であって、内周面側にフッ素樹脂が分散された回転体８６が構成されている。従って、第３の変形例としての一次転写部８３を備える転写装置３２では、一次転写ロールが転写ベルトに対して滑る場合に比べて、一次転写ロール３６の摩耗が抑制される。
また、第３の変形例としての一次転写部８３を備える画像形成装置１０では、一次転写ロールと転写ベルトとの間に一次転写ロールに対して独立して回転可能な回転体がない場合に比べて、一次転写ロール３６の摩耗に起因する画像形成不良が抑制される。これにより、前述のとおり、一次転写部８３を備える画像形成装置１０では、超長時間経過後であっても低温低湿（ＬＬ）及び高温高湿（ＨＨ）の条件下において初期の画質状態が維持された。
また、前述した一次転写ロール３６と回転体８６との摺動性向上による摩耗抑制に代えて、一次転写ロール３６と回転体８６との周速差を、一次転写ロール３６と転写ベルト３４との周速差に対して小さくすることにより、摩耗抑制する構成としてもよい。例えば、回転体８６の外周面側にフッ素樹脂を分散させることで、回転体８６が一次転写ロール３６に従動しつつ、転写ベルト３４に対して滑るようにしてもよい。
なお、一次転写ロール３６に対する回転体８６の摩擦係数を低減させるため、一次転写ロール３６の外周面（回転体８６の内周面）に、導電性又は絶縁性オイル若しくは導電性又は絶縁性微粒子を塗布してもよい。
１０ 画像形成装置
１８ 感光体ドラム（像保持体の一例）
２２ 現像装置
３２ 転写装置
３３ 一次転写部
３４ 転写ベルト（被転写体の一例）
３６ 一次転写ロール（転写ロールの一例）
３６ａ 芯金
３６ｂ 被覆層
３７ 抵抗検出器（電気抵抗検出手段の一例）
３９ 回転速度調整器（調整手段の一例）
４３ 変形例としての一次転写部
４７ 温湿度計（環境検出手段の一例）
５３ 比較例としての一次転写部
５９ 転写電圧調整器
６２ 二次転写ロール（転写ロールの一例）
６３ 第２の比較例としての一次転写部
７３ 第２の変形例としての一次転写部
８３ 第３の変形例としての一次転写部
８６ 回転体

Claims (6)

  1. 回転速度に応じて電気抵抗が変化する特性を有し、トナー像を保持する像保持体の移動に同期して移動する被転写体に転写電圧を印加することで前記像保持体に保持されるトナー像を前記被転写体に転写させる転写ロールと、
    前記像保持体及び前記被転写体の移動とは独立して前記転写ロールの回転速度を調整する調整手段と、
    前記転写ロールの外側に設けられ、前記転写ロールと同じ回転軸を中心に前記転写ロールとは独立して回転可能とされ、前記被転写体の移動に伴い前記被転写体に従動回転し、前記転写ロールに対して滑り、前記トナー像が前記被転写体に転写される際に電流を流すことが可能な電気抵抗を有する回転体と、
    を備える転写装置。
  2. 前記調整手段は、前記転写ロールの電気抵抗が予め定められた値になるように前記転写ロールの回転速度を調整する請求項１に記載の転写装置。
  3. さらに、前記転写ロールの電気抵抗を検出する電気抵抗検出手段を備え、
    前記調整手段は、前記電気抵抗検出手段によって検出された電気抵抗に応じて前記転写ロールの回転速度を調整する請求項１または請求項２に記載の転写装置。
  4. さらに、前記転写ロールが晒される環境を検出する環境検出手段を備え、
    前記調整手段は、前記環境検出手段によって検出された環境に応じて前記転写ロールの回転速度を調整する請求項１または請求項２に記載の転写装置。
  5. さらに、前記被転写体における前記転写ロールが接触する側又は前記転写ロールには、潤滑剤を付与する付与手段を備える請求項１〜４のいずれか１項に記載の転写装置。
  6. 静電潜像が形成される像保持体と、
    前記像保持体に形成された静電潜像をトナーで現像する現像装置と、
    前記現像装置によって現像されたトナー像を被転写体に転写する請求項１〜５のいずれか１項に記載の転写装置と、
    を備える画像形成装置。
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