(57)【要約】【課題】二次転写ロールと接触する給電ロールに電圧を印加して中間転写ベルト上のトナー像を記録媒体に転写する二次転写手段を備える場合に給電ロールにトナーが堆積するのが抑制される画像形成装置を提供する。【解決手段】中間転写ベルト３０の外周面に接触する二次転写ロール３６、中間転写ベルトを挟んで二次転写ロールに対向して配置されている背面ロール３４、及び二次転写ロールの外周面に接触し、前記トナーを保持することが可能な凹部が外周面に形成されている給電ロール５８又はブラシ状の給電ロールを含み、給電ロールに電圧を印加することで中間転写ベルト上のトナー像を記録媒体に転写する二次転写手段を備えた画像形成装置１００。【選択図】図２
2013228677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
トナーを含む現像剤を収容し、前記静電潜像を前記現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記電子写真感光体の表面に形成されたトナー像が転写される中間転写ベルトと、
前記電子写真感光体の表面に形成された前記トナー像を前記中間転写ベルトの外周面に一次転写する一次転写手段と、
前記中間転写ベルトの外周面に接触する二次転写ロール、前記中間転写ベルトを挟んで該二次転写ロールに対向して配置されている背面ロール、及び前記二次転写ロールの外周面に接触し、前記トナーを保持することが可能な凹部が外周面に形成されている給電ロール又はブラシ状の給電ロールを含み、該給電ロールに電圧を印加することで前記中間転写ベルト上の前記トナー像を記録媒体に転写する二次転写手段と、
前記記録媒体に転写された前記トナー像を定着する定着手段と、
を備えた画像形成装置。
【請求項２】
前記凹部が形成されている給電ロールの外周面が発泡層で構成されている請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記二次転写ロールの外周面が発泡層で構成されており、前記凹部が形成されている給電ロールの外周面における凹部の平均開口径が前記二次転写ロールの外周面における凹部の平均開口径よりも大きい請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ブラシ状の給電ロールのブラシ部分が導電性樹脂繊維で構成されている請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、トナーの帯電電荷と逆極性の電荷を媒体の裏面に与えてトナー支持体のトナーを上記媒体の表面に付着させる電子写真転写装置において、導電体上に絶縁性薄膜を形成した転写体と、上記絶縁性薄膜の表面に接触して電荷を与える電極とを設けたことを特徴とする電子写真転写装置が開示されている。
【０００３】
特許文献２には、画像情報に応じたトナー像が形成される潜像担持体と、一次転写器により前記潜像担持体からトナー像が一次転写される中間転写体と、前記中間転写体の表面に当接して前記トナー像を記録媒体へ二次転写する二次転写ロールと、前記二次転写ロールと対向する位置で前記中間転写体を裏面側から支持する半導電性の背面ロールと、前記背面ロールに当接して配置された導電性ロールと、前記二次転写ロールと前記背面ロールとの間に転写電圧を印加する転写電圧印加回路と、前記二次転写ロールの退避時に前記背面ロールの抵抗値を検出する抵抗検出回路と、前記抵抗検出回路の検出信号に応じて前記二次転写ロールに印加する転写電圧を決定する転写電圧演算回路と、前記転写電圧演算回路の演算出力に応じた転写電圧を出力するよう前記転写電圧印加回路を制御する転写電圧制御回路とを備えたことを特徴とする画像形成装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１１０７１５号公報
【特許文献２】特開平９−７３２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、二次転写ロールと接触する給電ロールに電圧を印加して中間転写ベルト上のトナー像を記録媒体に転写する二次転写手段を備える場合に給電ロールにトナーが堆積するのが抑制される画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、以下の発明が提供される。
請求項１の発明は、電子写真感光体と、前記電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した前記電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、トナーを含む現像剤を収容し、前記静電潜像を前記現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、前記電子写真感光体の表面に形成されたトナー像が転写される中間転写ベルトと、前記電子写真感光体の表面に形成された前記トナー像を前記中間転写ベルトの外周面に一次転写する一次転写手段と、前記中間転写ベルトの外周面に接触する二次転写ロール、前記中間転写ベルトを挟んで該二次転写ロールに対向して配置されている背面ロール、及び前記二次転写ロールの外周面に接触し、前記トナーを保持することが可能な凹部が外周面に形成されている給電ロール又はブラシ状の給電ロールを含み、該給電ロールに電圧を印加することで前記中間転写ベルト上の前記トナー像を記録媒体に転写する二次転写手段と、前記記録媒体に転写された前記トナー像を定着する定着手段と、を備えた画像形成装置。
請求項２の発明は、前記凹部が形成されている給電ロールの外周面が発泡層で構成されている請求項１に記載の画像形成装置。
請求項３の発明は、前記二次転写ロールの外周面が発泡層で構成されており、前記凹部が形成されている給電ロールの外周面における凹部の平均開口径が前記二次転写ロールの外周面における凹部の平均開口径よりも大きい請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
請求項４の発明は、前記ブラシ状の給電ロールのブラシ部分が導電性樹脂繊維で構成されている請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１の発明によれば、二次転写ロールと接触する給電ロールの外周面が滑らかである場合に比べ、給電ロールにトナーが堆積するのが抑制される画像形成装置が提供される。
請求項２の発明によれば、凹部が形成されている給電ロールの外周面が発泡層で構成されていない場合に比べ、給電ロールにトナーが堆積するのが抑制される画像形成装置が提供される。
請求項３の発明によれば、二次転写ロールの外周面が発泡層で構成されており、凹部が形成されている給電ロールの外周面における凹部の平均開口径が二次転写ロールの外周面における凹部の平均開口径以下である場合に比べ、給電ロールにトナーが堆積するのが抑制される画像形成装置が提供される。
請求項４の発明によれば、ブラシ状の給電ロールのブラシ部分が金属製の繊維で構成されている場合に比べ、二次転写ロールが表面にキズが付いて劣化することが抑制される画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】給電ロールを備えた二次転写手段の一例を示す概略構成図である。
【図２】本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図３】本実施形態に係る給電ロールの一例を示す概略図である。
【図４】本実施形態に係る給電ロールの外周面における凹部の一例を拡大して示した概略平面図である。
【図５】本実施形態に係る給電ロールの外周面における凹部の他の例を拡大して示した概略平面図である。
【図６】本実施形態に係る給電ロールの外周面における凹部の他の例を拡大して示した概略平面図である。
【図７】本実施形態に係るブラシ状の給電ロールの一例を示す概略図である。
【図８】図７に示すブラシ状の給電ロールを備えた二次転写手段の一例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付の図面を参照しながら、本実施形態に係る画像形成装置について具体的に説明する。
本実施形態に係る画像形成装置は、電子写真感光体と、前記電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した前記電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、トナーを含む現像剤を収容し、前記静電潜像を前記現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、前記電子写真感光体の表面に形成されたトナー像が転写される中間転写ベルトと、前記電子写真感光体の表面に形成された前記トナー像を前記中間転写ベルトの外周面に一次転写する一次転写手段と、前記中間転写ベルトの外周面に接触する二次転写ロール、前記中間転写ベルトを挟んで該二次転写ロールに対向して配置されている背面ロール、及び前記二次転写ロールの外周面に接触し、前記トナーを保持することが可能な凹部が外周面に形成されている給電ロール又はブラシ状の給電ロールを含み、該給電ロールに電圧を印加することで前記中間転写ベルト上の前記トナー像を記録媒体に転写する二次転写手段と、前記記録媒体に転写された前記トナー像を定着する定着手段と、を備えて構成されている。
本実施形態に係る画像形成装置は、上記構成により、中間転写ベルトから記録媒体へのトナーの転写不良が抑制される。その理由は、以下のように推測される。
【００１０】
電子写真感光体に形成されたトナー像を中間転写ベルトに一次転写してから記録媒体に二次転写する画像形成装置では、例えば、二次転写ロールの芯材（シャフト）を通じてトナーと逆極性の電圧を印加して中間転写ベルトからトナー像を用紙などの記録媒体に転写させる。しかしながら、トナーが用紙に転写されきれず中間転写ベルト上に残留した場合など、中間転写ベルト上のトナーが二次転写ロールの外周面に付着することがある。この場合は、二次転写ロールにトナーと同極性の電圧を印加してトナーを中間転写ベルトに戻すことで二次転写ロールの汚れが防止される。
【００１１】
しかし、二次転写ロールに印加する電圧の正負の切り替えを行うと、二次転写ロールの抵抗が変動してしまう場合がある。
そこで、二次転写ロールの抵抗変動を抑えるため、例えば、図１に示すように、二次転写ロール３６に電圧を印加する給電ロール（コンタクトロール）８を備えた転写システムが提案されている。このような給電ロール８を備えた転写システムの場合、二次転写ロール３６の芯材を通じて給電する場合に比べ、二次転写ロール３６の抵抗変動が抑制されるが、給電ロール８から常にトナーＴと逆極性の電荷が二次転写ロール３６に印加されるため、二次転写ロール３６の外周面に付着したトナーＴは静電気的に常に給電ロール８側に移動することとなる。そして、トナーＴが二次転写ロール３６と給電ロール８との間の接触部に局所的に蓄積すると、給電ロール８から二次転写ロール３６に電流が流れ難くなって電流ムラが発生し、その結果、中間転写ベルト３０から記録媒体ＰへのトナーＴの転写不良を引き起こすと考えられる。
【００１２】
一方、本実施形態の画像形成装置では、外周面にトナーを保持することが可能な凹部が形成されている給電ロールか、ブラシ状の給電ロールを備えている。外周面に凹部が形成されている給電ロールでは、二次転写ロールから給電ロールに移動したトナーは給電ロールの外周面に形成されている凹部に捕獲され易く、また、ブラシ状の給電ロールでは、二次転写ロールの表面に付着したトナーが給電ロールのブラシによって捕獲又は排除され易く、二次転写ロールと給電ロールとの接触部にトナーが局所的に堆積することが抑制される。
そのため、給電ロールが二次転写ロールと直接接触し、接触部におけるトナーの堆積による電流ムラの発生が抑制されることでトナーの転写不良が抑制されると考えられる。
【００１３】
＜第１実施形態＞
図２は、第１の実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を概略的に示している。本実施形態に係る画像形成装置１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成する画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを備えている。
各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは同様の構成とされている。以下では、各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの構成を代表してイエロートナー像を形成する画像形成ユニット１０Ｙについて主に説明する。なお、以降、ＹＭＣＫを区別する必要がある場合は、符号の後にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのいずれかを付して説明し、ＹＭＣＫを区別する必要が無い場合は、適宜、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する。
【００１４】
各画像形成ユニット１０は、それぞれ電子写真感光体１２と、電子写真感光体１２の表面を帯電する帯電手段１３と、帯電した電子写真感光体１２の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段１４と、トナーを含む現像剤を収容し、静電潜像を現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段１５と、電子写真感光体１２の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルトの外周面に一次転写する一次転写手段１６とを備えている。
本実施形態に係る画像形成装置１００は、さらに、中間転写ベルト上に転写されたトナー像を記録媒体Ｐに転写するための二次転写手段として、二次転写ロール３６と、背面ロール３４と、給電ロール５８とを含む二次転写手段と、記録媒体Ｐに転写されたトナー像を定着する定着手段３１とを備えている。
以下、各構成について具体的に説明する。
【００１５】
（電子写真感光体）
電子写真感光体（適宜「感光体」と略記する。）１２としては、感光層が無機材料で構成される無機感光体や、感光層が有機材料で構成される有機感光体などが用いられる。有機感光体においては、露光により電荷を発生する電荷発生層と、電荷を輸送する電荷輸送層を積層する機能分離型の有機感光体や、電荷を発生する機能と電荷を輸送する機能を１つの層が果たす単層型有機感光体が好適に用いられる。また、無機感光体においては、感光層がアモルファスシリコンにより構成されているものが好適に用いられる。
なお、本実施形態における感光体１２の形状には特に限定はなく、例えば、円筒ドラム状、シート状或いはプレート状等、公知の形状が採用される。
【００１６】
（帯電手段）
感光体１２の表面を帯電する帯電手段としては、例えば、導電性または半導電性のローラ、ブラシ、フィルム、またはゴムブレード等を用いた接触型帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン帯電器やコロトロン帯電器など、公知の帯電器が広く適用される。
本実施形態では、中間転写ベルト３０に対して感光体１２Ｙを挟んで反対側には、感光体１２Ｙの表面と接して感光体１２Ｙの表面を一様に帯電させると共に、感光体１２Ｙの回転に伴って回転する帯電ロール１３Ｙが設けられている。
【００１７】
また、帯電ロール１３Ｙに対して感光体１２Ｙの回転方向上流側には、感光体１２Ｙの表面から中間転写ベルト３０に転写されずに残留した残留トナーを感光体１２Ｙの表面から掻き落とすブレード１９Ｙが設けられている。
【００１８】
（潜像形成手段）
潜像形成手段としては、例えば、半導体レーザー光、ＬＥＤ光、または液晶シャッタ光等の光源、或いはこれらの光源からポリゴンミラーを介して像様に露光する光学系機器など、公知の露光装置が適用される。
本実施形態では、帯電ロール１３Ｙにより帯電した感光体１２Ｙの表面を露光光により露光してイエロー画像に対応する静電潜像を形成する露光装置１４Ｙが設けられている。
【００１９】
（現像手段）
現像手段としては、例えば、トナーを含む一成分系現像剤またはトナー及びキャリアを含む二成分系現像剤を収容し、ブラシ、ロール等を用い、静電潜像が形成された感光体の表面を接触或いは非接触させて現像する公知の現像器などが挙げられる。
本実施形態では、帯電ロール１３Ｙに対して感光体１２Ｙの回転方向下流側には、露光装置１４により形成された静電潜像をイエロートナー像として可視化（現像）する現像装置１５Ｙが設けられている。現像装置１５Ｙには、感光体１２Ｙの回転に伴って回転する現像ロール１８Ｙが設けられている。
例えば、マイナスの電荷に帯電したトナーが現像ロール１８Ｙの外周面から感光体１２Ｙの表面に形成された静電潜像に転移して、静電潜像がイエロートナー像として可視化（現像）される。
【００２０】
本実施形態の画像形成装置では、トナーとして、後述する二次転写手段の給電ロール５８の外周面に形成されている凹部の平均開口径よりも小さい体積平均粒径を有するトナーを用いる。
本実施形態で用いるトナーの体積平均粒径（Ｄ５０ｖ）は、コールターマルチサイザー−ＩＩ型（コールター社製）を用いて、１００μｍのアパーチャ径で測定することにより得ることができる。このとき、測定はトナーを電解質水溶液（アイソトンＩＩ水溶液）に分散させ、超音波により３０秒以上分散させた後に行う。測定されるトナーの粒度分布を基にして分割された粒度範囲（チャネル）に対して体積、数をそれぞれ小径側から累積分布を描いて、累積５０％となる粒径を体積Ｄ５０ｖ、数Ｄ５０ｐと定義する。この際、Ｄ５０ｖは体積平均粒径を表す。
本実施形態で用いるトナーの体積平均粒径は、高画質化の観点から小径であることが望ましく、具体的には、１０μｍ以下であることが望ましい。
【００２１】
本実施形態で用いるトナーは、例えば、結着樹脂と着色剤を含んで構成される。
結着樹脂としては、スチレン類、モノオレフィン類、ビニルエステル類、α−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルエーテル類、ビニルケトン類等の単独重合体または共重合体を例示することができ、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、またはポリプロピレン等が挙げられる。更に、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、またはパラフィンワックス等も挙げられる。
【００２２】
着色剤としては、マグネタイト、フェライト等の磁性粉、カーボンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、またはＣ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３等を代表的なものとして挙げられる。
【００２３】
トナーには、帯電制御剤、離型剤、他の無機粒子等の公知の添加剤を内添加処理や外添加処理してもよい。
帯電制御剤としては、公知のものが使用されるが、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有するレジンタイプ等の帯電制御剤が用いられる。
離型剤としては、低分子ポリエチレン、低分子ポリプロピレン、フィッシャートロプシュワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、ライスワックス、またはキャンデリラワックス等を代表的なものとして挙げられる。
他の無機粒子としては、粉体流動性、帯電制御等の目的で、平均一次粒径が４０ｎｍ以下の小径無機粒子を用い、更に必要に応じて、付着力低減の為、それより大径の無機或いは有機粒子を併用してもよい。これらの他の無機粒子は公知のものが使用される。また、小径無機粒子については表面処理することにより、分散性が高くなり、粉体流動性をあげる効果が大きくなるため有効である。
【００２４】
トナーの製造方法としては、乳化重合凝集法や溶解懸濁法等の重合法が用いられる。また、これらの方法で得られたトナーをコアにして、更に凝集粒子を付着、加熱融合してコアシェル構造をもたせる製造方法を行ってもよい。なお、外添剤を添加する場合、トナーおよび外添剤をヘンシェルミキサー或いはＶブレンダー等で混合することによって製造される。また、トナーを湿式にて製造する場合は、湿式にて外添することもある。
【００２５】
（中間転写ベルト）
感光体１２の表面に形成されたトナー像が転写される中間転写ベルト３０は、電子写真方式の画像形成装置に用いられる公知の材料、例えば、ポリイミドなどの樹脂とカーボンブラックなどの導電剤を含んで無端状に構成されている。中間転写ベルト３０は、背面ロール３４と複数の支持ロール３２とに巻き掛けられている。画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、中間転写ベルト３０の進行方向に対して、画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの順番で直列に配列されている。
【００２６】
なお、背面ロール３４に対して中間転写ベルト３０を挟んで反対側には、中間転写ベルト３０からシート部材Ｐに転写されなかった残留トナーを清掃する清掃ロール３３が設けられている。なお、中間転写ベルト３０上の残留トナーを除去する手段としては、ブラシやブレードを用いてもよい。
【００２７】
（一次転写手段）
各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋに備えられた感光体１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋに対して中間転写ベルト３０を挟んで反対側には、感光体１２の表面に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト３０に一次転写する一次転写ロール１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋが設けられている。一次転写ロール１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋに転写バイアス電圧が印加され、各感光体１２の表面に形成された各色のトナー像が、静電吸引力によって中間転写ベルト３０上に順次一次転写される。
【００２８】
（二次転写手段）
中間転写ベルト３０に転写されたトナー像を記録媒体Ｐに二次転写する二次転写手段として、二次転写ロール３６、背面ロール３４、及び給電ロール５８が設けられている。
二次転写ロール３６は、その外周面が中間転写ベルト３０のトナー像が転写される側に接触するように背面ロール３４に対して中間転写ベルト３０を挟んで反対側に配置されている。
【００２９】
二次転写ロール３６は、例えば、鉄（快削鋼等），銅，真鍮，ステンレス，アルミニウム，ニッケル等の金属の部材を芯材とし、芯材の周囲に導電性を有する弾性層を有して構成される。なお、二次転写ロール３６の外周面が導電性の弾性層で構成されていることも望ましい形態である。
【００３０】
二次転写ロール３６は、記録媒体としてのシート部材Ｐが積載されている給紙部３８から搬送されるシート部材Ｐを中間転写ベルト３０との間で挟んで搬送し、シート部材Ｐには、中間転写ベルト３０に形成されたトナー像が転写される。
【００３１】
なお、二次転写ロール３６の中間転写ベルト３０との接触部と給電ロール５８との接触部との間に二次転写ロール３６の外周面に付着したトナーを除去するための清掃ブレードなどの清掃手段を設けてもよい。
【００３２】
給電ロール５８の外周面には、トナーを保持することが可能な凹部が形成されており、二次転写ロール３６に対して外周面同士で接触するように配置されている。給電ロール５８は、二次転写ロール３６の回転に伴って回転し、給電ロール５８に電圧を印加することで中間転写ベルト３０のトナー像が記録媒体Ｐに転写される。
具体的には、給電ロール５８は電源（不図示）の一方の端子に電気的に接続されており、電源の他方の端子が背面ロール３４に接続されている。電源から給電ロール５８に電圧が印加されると、二次転写ロール３６における給電ロール５８と接触した領域から二次転写ロール３６に電圧が印加される。そして、この二次転写ロール３６への電圧の印加によって、二次転写ロール３６と背面ロール３４との間に、中間転写ベルト３０上に保持されたトナー像が二次転写ロール３６側（記録媒体Ｐ側）に移行する電界が形成されることで、中間転写ベルト３０上のトナー像が中間転写ベルト３０と二次転写ロール３６との間に搬送されたシート部材Ｐに転写される。
【００３３】
図３は、本実施形態に係る給電ロール５８の一例を概略的に示している。本実施形態に係る給電ロール５８は、外周面の全体にわたりトナーの体積平均粒径以上の平均開口径を有する凹部５６が形成されている。二次転写ロール３６の外周面からトナーが給電ロール５８の外周面に移動しても、給電ロール５８の外周面に全体にわたってトナーの体積平均粒径以上の開口径を有する凹部５６が形成されていることで、トナーが凹部５６に捕獲される。
なお、給電ロール５８の外周面における凹部５６の平均開口径Ｌは、本実施形態で用いるトナーの体積平均粒径Ｄにもよるが、給電ロール５８の外周面に付着したトナーを確実に捕獲する観点から、１Ｄ≦Ｌ≦２００Ｄであることが望ましく、５０Ｄ≦Ｌ≦１００Ｄであることがより望ましい。
具体的には、凹部５６の平均開口径Ｌは、５．５μｍ以上１１００μｍ以下であることが望ましく、２７５μｍ以上５５０μｍ以下であることがより望ましい。
【００３４】
本実施形態に係る給電ロール５８は、円柱状又は円筒状の形状を有し、導電性を有する材料によって構成される。給電ロール５８の具体的な構成として、導電性の芯材の周囲に導電性の発泡層を設けた給電ロール（以下「発泡ロール」と記す場合がある。）、並びに、金属製のロールの外周面を粗面化した給電ロール（以下「金属ロール」と記す場合がある。）が挙げられる。
【００３５】
−発泡ロール−
給電ロールとして用い得る発泡ロールについて説明する。
発泡ロールの芯材としては、例えば、鉄、銅、真鍮、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等の金属又は合金の材質、又は、導電性樹脂等が挙げられる。
【００３６】
発泡層は、例えば、弾性材料と、導電剤と、発泡剤と、必要に応じてその他添加剤と、を含んで構成される。導電剤の含有量が調整されることで、発泡層の抵抗値（体積抵抗）が調整される。発泡層は、導電剤を含む導電性または半導電性の発泡層であり、例えば、結着樹脂に導電剤を分散させるとともに発泡させた発泡層が挙げられる。
なお、本実施形態では、「導電性」とは、体積抵抗率が１０７Ω・ｃｍ未満であることを意味する。また、「半導電性」とは、体積抵抗率が１０７Ω・ｃｍ以上１０１３Ω・ｃｍ以下であることを意味している。
【００３７】
発泡層を構成する弾性材料としては、例えば、ポリウレタン、エピクロヒドリンゴム、ニトリルゴムなどが挙げられ、圧縮永久歪の観点から、ポリウレタンが好適である。
【００３８】
発泡層に含まれる導電剤としてはイオン導電性の導電剤（イオン導電剤）や電子導電性の導電剤（電子導電剤）が挙げられる。
イオン導電剤としては、例えば、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（例えば、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。
イオン導電剤は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
イオン導電剤の含有量は、例えば、弾性材料１００質量部に対して、０．１質量部以上５．０質量部以下の範囲であることがよく、望ましくは０．５質量部以上３．０質量部以下である。
【００３９】
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または合金；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。
ここで、カーボンブラックとして具体的には、デグサ社製の「スペシャルブラック３５０」、同「スペシャルブラック１００」、同「スペシャルブラック２５０」、同「スペシャルブラック５」、同「スペシャルブラック４」、同「スペシャルブラック４Ａ」、同「スペシャルブラック５５０」、同「スペシャルブラック６」、同「カラーブラックＦＷ２００」、同「カラーブラックＦＷ２」、同「カラーブラックＦＷ２Ｖ」、キャボット社製「ＭＯＮＡＲＣＨ１０００」、同「ＭＯＮＡＲＣＨ１３００」、同「ＭＯＮＡＲＣＨ１４００」、同「ＭＯＧＵＬ−Ｌ」、同「ＲＥＧＡＬ４００Ｒ」等が挙げられる。
電子導電剤は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
電子導電剤の含有量は、例えば、弾性材料１００質量部に対して、１質量部以上３０質量部以下であることがよく、望ましくは１５質量部以上２５質量部以下である。
【００４０】
発泡剤としては、ベンゼンスルホニルヒドラジド、アゾジカルボンアミド、Ｎ−Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラアミンなどが挙げられる。
【００４１】
図４及び図５は、それぞれ発泡ロールの外周面に形成されている凹部５６Ａ，５６Ｂの一例を概略的に示している。発泡層における気泡（セル）は、図４に示すように隣り合う気泡（凹部）５６Ａ同士が独立している状態（いわゆる独立気泡）であってもよいし、図５に示すように気泡（凹部）５６Ｂが連続している状態（いわゆる連続気泡）であってもよい。
発泡ロールの外周面に形成されている凹部５６がトナーの体積平均粒径以上の開口径を有することで、凹部５６内にトナーが保持され易くなる。
なお、給電ロール５８の外周面における凹部５６の平均開口径は、デジタルマイクロスコープ（ＶＨＸ９００、キーエンス社製）を用いて計測し、この測定をセル２０点につき行った平均値である。
【００４２】
なお、発泡ロールは、芯材と発泡層との間に導電性又は半導電性の中間層が配置されていてもよい。
中間層は、例えば、ゴム材料（弾性材料）と、導電剤と、必要に応じてその他添加剤と、を含んで構成される。
中間層を構成するゴム材料としては、例えば、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ブチルゴム、ポリウレタン、シリコーンゴム、フッ素ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン３元共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、天然ゴム等、およびこれらを混合したゴムが挙げられる。
中間層に含まれる導電剤としては、発泡層に用いられる前記した導電剤が挙げられる。
【００４３】
−金属ロール−
給電ロール５８として用い得る金属ロールについて説明する。
金属ロールを構成する材料としては、例えば、鉄、銅、真鍮、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等の金属又は合金が挙げられる。
【００４４】
金属ロールの外周面にトナーを保持することが可能な凹部５６を形成する方法としては、例えば、ブラスト、溶解（エッチング）どの方法により粗面化する方法が挙げられる。
図６は、金属ロールの外周面に形成された凹部５６Ｃの一例を概略的に示している。例えば、ブラスト処理した金属ロールの外周面には、図６に示すように歪な形状の凹部５６Ｃが多数形成されている。このような歪な形状の凹部５６Ｃの平均開口径は、ＪＩＳ  Ｂ０６０１：２００１に準拠する方法によって測定される。
【００４５】
なお、二次転写ロール３６の外周面が発泡層で構成されている場合、二次転写ロール３６と給電ロール５８との接触部において給電ロール５８側の凹部５６にトナーが捕獲され易いように、給電ロール５８の外周面における凹部５６の平均開口径は二次転写ロール３６の外周面における凹部の平均開口径よりも大きいことが望ましい。
【００４６】
（定着手段）
定着手段としては、例えば、熱ローラ定着器や加圧ローラ定着器、またはフラッシュ定着器など公知の定着器が広く適用される。
本実施形態では、二次転写ロール３６に対してシート部材Ｐの搬送方向下流側に、シート部材Ｐに転写されたトナー像を熱と圧力でシート部材Ｐに定着させる定着装置３１が設けられている。
【００４７】
画像形成装置１００を作動させると、各色の感光体１２の表面は、帯電ロール１３により一様に帯電される。次に、各色の露光装置１４により、露光光が帯電した感光体１２に照射され、感光体１２の表面には、各色のトナー像に対応した静電潜像が形成される。
【００４８】
各色の感光体１２の表面に形成された静電潜像には、現像バイアスが印加された各色のトナーが現像ロール１８の外周面から転移し、各色の静電潜像がトナー像として可視化（現像）される。
【００４９】
各色の感光体１２の表面に形成されたトナー像は、一次転写ロール１６の圧接力と、一次転写ロール１６に印加された転写バイアス電圧による静電吸引力によって、中間転写ベルト３０上に順次一次転写される。つまり、中間転写ベルト３０上に、順次、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色トナー像が重ねられ、多重のトナー像（例えばカラートナー像）が形成される。
【００５０】
そして、中間転写ベルト３０上に形成された多重のトナー像は、周回する中間転写ベルト３０により、二次転写ロール３６と対向する位置に搬送される。
【００５１】
二次転写ロール３６は、給紙部３８から搬送されるシート部材Ｐを中間転写ベルト３０との間で挟んで搬送し、シート部材Ｐには、二次転写ロール３６と対向する位置に搬送されたトナー像が転写される。
【００５２】
給電ロール５８から二次転写ロール３６に電流が流れ、さらに、二次転写ロール３６からシート部材Ｐ及び中間転写ベルト３０を通って背面ロール３４に電流（転写電流）が流れる。
【００５３】
二次転写ロール３６から背面ロール３４に転写電流が流れることで、中間転写ベルト３０上に形成されたマイナスに帯電したトナーは、静電吸引力によってシート部材Ｐに転写される。
【００５４】
トナー像が転写されたシート部材Ｐは、中間転写ベルト３０から離れた後、定着装置３１へと搬送され、トナー像は、熱と圧力とによりシート部材Ｐに定着され、図示せぬ排出部に排出される。
【００５５】
そして、本実施形態に係る画像形成装置１００では、二次転写ロール３６の外周面に付着したトナーが給電ロール５８との接触部まで移動しても、給電ロール５８の外周面には全体にわたってトナーの体積平均粒径以上の開口径を有する凹部５６が形成されているため、トナーが給電ロール５８の外周面における凹部に捕獲される。そのため、接触部においてトナーが局所的に蓄積することが抑制され、電流ムラに伴う転写不良の発生が抑制されると考えられる。
【００５６】
＜第２実施形態＞
図７は、第２の実施形態に係る画像形成装置に用いられる給電ロールの一例を概略的に示している。本実施形態に係る給電ロールはブラシ状の給電ロール５８Ａであり、導電性の支持部材６０の外周面にブラシ部分６２が設けられている。
【００５７】
導電性支持部材６０は、例えば、導電性の棒状部材であり、その材質としては鉄（快削鋼等）、銅、真鍮、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等の金属が挙げられる。また、外周面にめっき処理を施した部材（例えば樹脂や、セラミック部材）、導電剤が分散された部材（例えば樹脂や、セラミック部材）等も挙げられる。導電性支持部材６０は、中空状の部材（筒状部材）であってもよし、非中空状の部材であってもよい。
【００５８】
ブラシ部分６２は導電性を有する繊維状の材料によって構成され、導電性の金属、樹脂材料などが挙げられる。二次転写ロール３６の表面にキズの発生を抑制する観点から、ブラシ部分６２は導電性樹脂繊維で構成することが望ましい。例えば、導電性アクリル繊維（ＳＡ−７：東レ（株）社製）、ベルトロン（カネボウ）等の公知の導電性繊維で構成される。
【００５９】
ブラシ部分６２の繊維径は、その材質にもよるが、導電性樹脂繊維であれば、例えば３．１デニール以上２０デニール以下である。また、ブラシ部分６２の植毛密度としては、例えば２５０００本／ｉｎｃｈ2以上１０００００本／ｉｎｃｈ2以下である。
【００６０】
図８は、図７に示すブラシ状の給電ロール５８Ａを備えた二次転写手段の一例を概略的に示している。図８に示すように、二次転写ロール３６の外周面に付着したトナーＴが静電気的に給電ロール５８Ａ側に移動した場合、給電ロール５８Ａのブラシ部分６２によって二次転写ロール３６の表面からトナーＴが排除されるか、ブラシ部分６２の隙間に捕獲されることになる。そのため、本実施形態に係る給電ロール５８Ａを備えた画像形成装置でも、二次転写ロール３６と給電ロール５８Ａとの接触部においてトナーＴが局所的に蓄積することが抑制され、電流ムラに伴う転写不良の発生が抑制されると考えられる。
【実施例】
【００６１】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００６２】
＜実施例１＞
給電ロール（接触ロール）として、直径８ｍｍのＳＵＳ製の金属ロールの外周面を下記の条件でブラスト処理して外周面に凹凸を形成した。
ブラスト材として粉砕した溶融アルミナを用い圧縮空気で粗面化をほどこした。
【００６３】
ブラスト処理後の金属ロールの外周面の表面粗さをミツトヨ社製サーフテストＳＪ−３０１によって測定したところ、表面粗さＲｚは１０μｍであった。
また、金属ロールの外周面に形成された凹部の平均開口径をＪＩＳ  Ｂ０６０１：２００１に準拠する方法により測定したところ、３００μｍであった。
【００６４】
二次転写ロールとして、以下のようにして直径１８ｍｍの導電性ウレタン発泡ロールを作製した。
導電剤、ポリオール、イソシアネート、酸化防止剤、発泡剤、触媒からなる材料をφ２２型の成形型に注入し、１５０℃で３０分乾燥後、型から取り出し、その後、１３０℃で４時間キュアを施したのち、トラバース研磨で二次転写ロールを作製した。
これにより、作製した導電性ウレタン発泡ロールの外周面における凹部（孔部）の開口径を上記金属ロールと同様の方法によって測定したところ平均開口径は２００μｍであった。
【００６５】
上記作製した給電ロール（金属ロール）と二次転写ロール（導電性ウレタン発泡ロール）を、富士ゼロックス社製ＤｏｃｕＰｒｉｎｔ  Ｃ３２００の改造機に組み込み、画像密度が１０％である画像を５００００枚繰り返して画像形成を実施した。
なお、トナーとしては、イエロートナー（体積平均粒径：５．８μｍ）、マゼンタトナー（体積平均粒径：５．９μｍ）、シアントナー（体積平均粒径：５．９μｍ）、ブラックトナー（体積平均粒径：６．５μｍ）をそれぞれ用いた。
【００６６】
−トナーのこびりつきの評価−
５００００枚の画像形成後、給電ロールにおけるトナーのこびりつきをマイクロスコープによって観察し、以下の基準により評価した。
◎：こびりつきなし
○：一部薄層のこびりつきあり
△：ほぼ全面に薄層のこびりつきあり
×：トナーの堆積あり
【００６７】
＜実施例２＞
給電ロールとして、以下の方法により導電性ウレタン発泡ロールを作製した。
導電剤、ポリオール、イソシアネート、酸化防止剤、発泡剤、触媒からなる材料をφ１６型の成形型に注入し、１３０℃で３０分乾燥後、型から取り出し、その後、１３０℃で４時間キュアを施したのち、トラバース研磨でコンタクトロールを作製した。
導電性ウレタン発泡ロールの外周面における凹部の開口径を実施例１と同様に測定したところ平均開口径は３００μｍであった。
【００６８】
二次転写ロールとして、実施例１の二次転写ロールと同様にして導電性ウレタン発泡ロール（平均開口径：２００μｍ）を作製した。
上記給電ロールと二次転写ロールを用いたこと以外は実施例１と同様にして画像形成を行い、評価を行った。
【００６９】
＜実施例３＞
給電ロールとして、以下の方法により導電性ウレタン発泡ロールを作製した。
導電剤、ポリオール、イソシアネート、酸化防止剤、発泡剤、触媒からなる材料をφ１６型の成形型に注入し、１７０℃で３０分乾燥後、型から取り出し、その後、１３０℃で４時間キュアを施したのち、トラバース研磨でコンタクトロールを作製した。
導電性ウレタン発泡ロールの外周面における凹部の開口径を実施例１と同様に測定したところ平均開口径は２００μｍであった。
【００７０】
二次転写ロールとして、以下の方法により導電性ウレタン発泡ロールを作製した。
導電剤、ポリオール、イソシアネート、酸化防止剤、発泡剤、触媒からなる材料をφ２２型の成形型に注入し、１２０℃で２０分乾燥後、型から取り出し、その後、１３０℃で４時間キュアを施したのち、トラバース研磨でコンタクトロールを作製した。
導電性ウレタン発泡ロールの外周面における凹部の開口径を実施例１と同様に測定したところ平均開口径は３００μｍであった。
【００７１】
上記給電ロールと二次転写ロールを用いたこと以外は実施例１と同様にして画像形成を行い、評価を行った。
【００７２】
＜実施例４＞
給電ロールとして、実施例３の給電ロールと同様にして導電性ウレタン発泡ロール（平均開口径：２００μｍ）を作製した。
二次転写ロールとして、導電性エピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）／ニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）ロール（商品名：Ｆ６９３０、ヤマウチ社製）を用いた。
上記給電ロールと二次転写ロールを用いたこと以外は、実施例１と同様にして画像形成を行い、評価を行った。
【００７３】
＜比較例１＞
給電ロールとして、直径８ｍｍのＳＵＳ製の金属ロールを用いた。この金属ロールの表面にはブラスト処理を施さず、外周面の表面粗さを  ミツトヨ社製サーフテストＳＪ−３０１によって測定したところ、表面粗さＲｚは０．５μｍであった。
二次転写ロールとして、導電性エピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）／ニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）ロール（商品名：Ｆ６９３０、ヤマウチ社製）を用いた。
上記給電ロールと二次転写ロールを用いたこと以外は、実施例１と同様にして画像形成を行い、評価を行った。
【００７４】
＜比較例２＞
給電ロールとして、比較例１の給電ロールと同様の金属ロール（Ｒｚ：０．５μｍ）を用いた。
二次転写ロールとして、実施例１の二次転写ロールと同様にして導電性ウレタン発泡ロール（平均開口径：２００μｍ）を作製した。
上記給電ロールと二次転写ロールを用いたこと以外は、実施例１と同様にして画像形成を行い、評価を行った。
【００７５】
各例で用いた給電ロールと二次転写ロールについて、外周面の構成、凹部における平均開口径、評価結果を下記表１に示す。
【００７６】
【表１】
2013228677.tif 000003
【００７７】
＜実施例５＞
給電ロールとして、ブラシ部分が導電性カーボン分散したナイロン繊維、繊維太さ１７μｍ、電気抵抗１×１０６Ω、毛足長さ４ｍｍ、密度９００００本／ｉｎｃｈ２で形成された導電性樹脂繊維ブラシロールを用いたこと以外は、実施例１と同様にして画像形成を行い、評価を行った。
【００７８】
＜実施例６＞
給電ロールとして、ブラシ部分がＳＵＳ繊維、繊維太さ６０μｍ、毛足長さ６ｍｍ、密度３００００本／ｉｎｃｈ２で形成された金属繊維ブラシロールを使用したこと以外は、実施例１と同様にして画像形成を行い、評価を行った。
【００７９】
＜実施例７＞
給電ロールとして、実施例６の導電性金属繊維ブラシロールを用いた。
二次転写ロールとして、導電性エピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）／ニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）ロール（商品名：Ｆ６９３０、ヤマウチ社製）を用いた。
上記給電ロールと二次転写ロールを用いたこと以外は、実施例１と同様にして画像形成を行い、評価を行った。
【００８０】
＜実施例８＞
給電ロールとして、実施例５の導電性樹脂繊維ブラシロールを用いた。
二次転写ロールとして、導電性エピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）／ニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）ロール（商品名：Ｆ６９３０、ヤマウチ社製）を用いた。
上記給電ロールと二次転写ロールを用いたこと以外は、実施例１と同様にして画像形成を行い、評価を行った。
【００８１】
＜比較例３＞
給電ロールとして、粗面化処理をせず、Ｒｚ０．５μｍである表面粗面金属ロールを用いた。
二次転写ロールとして、導電性エピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）／ニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）発泡ロール（商品名：Ｆ７６３０、ヤマウチ社製）を用いた。
上記給電ロールと二次転写ロールを用いたこと以外は、実施例１と同様にして画像形成を行い、評価を行った。
【００８２】
＜比較例４＞
給電ロールとして、粗面化処理をせず、Ｒｚ０．５μｍである表面粗面金属ロールを用いた。
二次転写ロールとして、導電性エピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）／ニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）ロール（商品名：Ｆ６９３０、ヤマウチ社製）を用いた。
上記給電ロールと二次転写ロールを用いたこと以外は、実施例１と同様にして画像形成を行い、評価を行った。
【００８３】
実施例５乃至８及び比較例３、４で用いた給電ロール（接触ロール）と二次転写ロールについて、各構成、評価結果を下記表２に示す。
【００８４】
【表２】
2013228677.tif 000004
【符号の説明】
【００８５】
８      給電ロール
１０    画像形成ユニット
１２    電子写真感光体
１３    帯電ロール（帯電手段の一例）
１４    露光装置（静電潜像形成手段の一例）
１５    現像装置（現像手段の一例）
１６    一次転写ロール（一次転写手段の一例）
１８    現像ロール
３０    中間転写ベルト
３１    定着装置（定着手段の一例）
３２    支持ロール
３３    清掃ロール
３４    背面ロール
３６    二次転写ロール
３８    給紙部
５６    凹部
５８，５８Ａ    給電ロール
６０    支持部材
６２    ブラシ部分
１００  画像形成装置
Ｐ      シート部材（記録媒体の一例）
Ｔ      トナー
【図１】
2013228677.tif 000005
【図８】
2013228677.tif 000006
【図２】
2013228677.tif 000007
【図３】
2013228677.tif 000008
【図４】
2013228677.tif 000009
【図５】
2013228677.tif 000010
【図６】
2013228677.tif 000011
【図７】
2013228677.tif 000012