半導電性ロール及び画像形成装置
【課題】抵抗値変動が抑制される半導電性ロールを提供する。
【解決手段】本実施の形態の半導電性ロール１０は、電圧を印加されることによりイオン導電剤をイオン導電剤保持部材１４側または弾性層１８側へ移行させる電界を形成するイオン導電剤移行電極１２の外周側に、イオン導電剤を保持したイオン導電剤保持部材１４、電圧を印加されることにより外部部材との間に電界を形成する外部電界形成電極１６、及びイオン導電剤を含有した弾性層１８が順に積層されて構成されている。外部電界形成電極１６の外周面には孔１６Ａが形成されており、イオン導電剤移行電極１２に印加された電圧に応じて、イオン導電剤保持部材１４に保持されたイオン導電剤が弾性層１８側へ移行、または弾性層１８に保持されたイオン導電剤がイオン導電剤保持部材１４側へ移行可能に構成されている。
【解決手段】本実施の形態の半導電性ロール１０は、電圧を印加されることによりイオン導電剤をイオン導電剤保持部材１４側または弾性層１８側へ移行させる電界を形成するイオン導電剤移行電極１２の外周側に、イオン導電剤を保持したイオン導電剤保持部材１４、電圧を印加されることにより外部部材との間に電界を形成する外部電界形成電極１６、及びイオン導電剤を含有した弾性層１８が順に積層されて構成されている。外部電界形成電極１６の外周面には孔１６Ａが形成されており、イオン導電剤移行電極１２に印加された電圧に応じて、イオン導電剤保持部材１４に保持されたイオン導電剤が弾性層１８側へ移行、または弾性層１８に保持されたイオン導電剤がイオン導電剤保持部材１４側へ移行可能に構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導電性ロール及びそれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用した画像形成装置では、表面を帯電された像保持体上に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーによって現像することで静電潜像に応じたトナー像が像保持体上に形成されている。そして、この像保持体上に形成されたトナー像は、半導電性ロールによって記録媒体に直接または中間転写体を介して記録媒体に転写される。この記録媒体上に転写されたトナー像が定着装置によって該記録媒体に定着されることで、記録媒体上に画像が形成されている。
【０００３】
画像形成装置に搭載されている各種部材の中で、半導電性ロール等の半導電性部材の寿命は、一般的には抵抗値で判断されるが、この抵抗値は環境変動や通電等により変動することが知られている。特に、導電機構がイオン導電剤添加により調整されている場合には、通電時の分極によりイオン導電剤が像保持体、中間転写体、及び記録媒体等に移行してしまい、抵抗値が高くなる。抵抗値の変動が生じると、帯電または転写効率が悪くなり、画質劣化につながる場合がある。
【０００４】
このような半導電性部材の抵抗値の変動抑制のための技術として、様々な技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の技術によれば、部材の抵抗が上昇したときに、部材内部を加熱することによって、環境変化による抵抗変動を抑制している。
【特許文献１】特開２００７−３１６１９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、抵抗値変動が抑制される半導電性ロール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】
請求項１に係る発明は、第１の電極部材と、前記第１の電極部材の外周側に設けられイオン導電剤を含有し弾性を有する弾性層と、前記弾性層に接触し前記イオン導電剤を予め保持した保持部材と、前記保持部材に接触する第２の電極部材と、を備えた半導電性ロールである。
【０００７】
請求項２に係る発明は、前記保持部材は、前記第２の電極部材の外周側に層状に設けられ、前記第１の電極部材は、筒状であって外周面に前記イオン導電剤が厚み方向に通過する孔を有し、内周面側に前記保持部材が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の半導電性ロールである。
【０００８】
請求項３に係る発明は、少なくとも像保持体と、該像保持体表面を帯電する帯電ロールと、前記像保持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像保持体表面に形成された潜像をトナー像として現像する現像手段と、該トナー像を記録媒体に転写する半導電性ロールとを備え、前記半導電性ロール及び前記帯電ロールの少なくとも一方が、請求項１または請求項２に記載の半導電性ロールであることを特徴とする画像形成装置である。
【０００９】
請求項４に係る発明は、中間転写体を備え、前記半導電性ロールは、前記像保持体表面から前記中間転写体表面にトナー像を一次転写する一次転写ロールと、前記中間転写体表面に一次転写されたトナー像を前記記録媒体に転写する二次転写ロールと、前記二次転写ロールに対向して設けられる対向ロールと、を含み、前記一次転写ロール、前記二次転写ロール及び前記対向ロールの少なくとも一つが請求項１または請求項２に記載の半導電性ロールであることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置である。
【００１０】
請求項５に係る発明は、前記第１の電極部材へ電圧を印加する第１の電圧印加手段と、前記第２の電極部材へ電圧を印加する第２の電圧印加手段と、前記第１の電圧印加手段によって前記第１の電極部材へ電圧が印加されたときの少なくとも請求項１または請求項２に記載の半導電性ロールの抵抗を測定する測定手段と、前記測定手段によって測定された抵抗値が予め定めた基準抵抗範囲内を維持するように、前記保持部材から前記弾性層へ前記イオン導電剤を移行、または前記弾性層から前記保持部材へ前記イオン導電剤を移行させるように、前記第２の電圧印加手段を制御する制御手段と、を備えた請求項３または請求項４に記載の画像形成装置である。
【００１１】
請求項６に係る発明は、前記制御手段は、画像形成装置における画像形成処理中、及び画像形成処理後の少なくとも一方において、前記測定手段によって測定された抵抗値が予め定めた基準抵抗範囲内を維持するように、前記保持部材から前記弾性層へ前記イオン導電剤を移行、または前記弾性層から前記保持部材へ前記イオン導電剤を移行させるように、前記第２の電圧印加手段を制御することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置である。
【００１２】
請求項７に係る発明は、前記第１の電極部材へ電圧を印加する第１の電圧印加手段と、前記第２の電極部材へ電圧を印加する第２の電圧印加手段と、前記第１の電圧印加手段によって前記第１の電極部材へ電圧が印加されたときの少なくとも請求項１または請求項２に記載の半導電性ロールの抵抗を測定する測定手段と、前記測定手段によって測定された抵抗値に応じて、前記第２の電圧印加手段を制御する制御手段と、を備えた請求項３または請求項４に記載の画像形成装置である。
【００１３】
請求項８に係る発明は、前記制御手段は、画像形成装置における画像形成処理中、及び画像形成処理後の少なくとも一方において、前記測定手段によって測定された抵抗値に応じて、前記保持部材から前記弾性層へ前記イオン導電剤を移行、または前記弾性層から前記保持部材へ前記イオン導電剤を移行させるように、前記第２の電圧印加手段を制御することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明によれば、本発明の第２の電極部材及び保持部材を有さない構成である場合に比べて、半導電性ロールにおける抵抗値変動が抑制される、という効果を奏する。
【００１５】
請求項２に係る発明によれば、第２の電極部材及び保持部材が、第１の電極部材の内周側に設けられた構成ではない場合に比べて、半導電性ロールの簡略化及び小型化が図れる、という効果を奏する。
【００１６】
請求項３に係る発明によれば、本発明の半導電性ロールを有さない構成である場合に比べて、長期間に渡り使用することができる、という効果が得られる。
【００１７】
請求項４に係る発明によれば、本発明の半導電性ロールを有さない構成である場合に比べて、長期間に渡り使用することができる、という効果が得られる。
【００１８】
請求項５に係る発明によれば、本発明の制御手段による制御を行わない場合に比べて、長期間に渡り使用することができる、という効果が得られる。
【００１９】
請求項６に係る発明によれば、本発明の制御手段による制御を行わない場合に比べて、消費電力が抑制される、という効果が得られる。
【００２０】
請求項７に係る発明によれば、本発明の制御手段による制御を行わない場合に比べて、長期間に渡り使用することができる、という効果が得られる。
【００２１】
請求項８に係る発明によれば、本発明の制御手段による制御を行わない場合に比べて、消費電力が抑制される、という効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００２３】
図１及び図２に示すように、本実施形態の半導電性ロール１０は、円柱状のイオン導電剤移行電極１２の外周側に、イオン導電剤保持部材１４、外部電界形成電極１６、及び弾性層１８が順に積層されて構成されている。具体的には、円柱状のイオン導電剤移行電極１２の外周に、イオン導電剤保持部材１４が層状に設けられている。そして、このイオン導電剤保持部材１４の外周を覆うように、円筒状の外部電界形成電極１６が設けられている。そして、この外部電界形成電極１６の外周には弾性層１８が設けられている。
【００２４】
上記半導電性ロール１０が、本発明の半導電性ロールに相当し、イオン導電剤移行電極１２が、本発明の半導電性ロールの第２の電極部材に相当し、イオン導電剤保持部材１４が、本発明の半導電性ロールの保持部材に相当する。また、外部電界形成電極１６が、本発明の半導電性ロールの第１の電極部材に相当し、弾性層１８が、本発明の半導電性ロールの弾性層に相当する。
【００２５】
なお、本実施の形態において、半導電性とは、抵抗値が１×１０５Ω以上１×１０１１Ω以下の範囲であることを示している。この半導電性であることを示す抵抗値は、１×１０６Ω以上１×１０９Ω以下の範囲であることがより望ましい。半導電性ロール１０の抵抗値が、１×１０５Ω以上１×１０１１Ω以下の範囲内であることで、半導電性ロール１０を後述する画像形成装置の帯電ロール、転写ロール、バックアップロール等として搭載したときに、転写不良が抑制されると共に、低温低湿環境（１０℃、１５％ＲＨ）において接触部以後での剥離放電が抑制され、画質劣化が抑制される。
【００２６】
この半導電性ロール１０の抵抗値Ｒ（Ω）は、半導電性ロール１０を金属板などの導電体上に置いて、半導電性ロール１０の両端部に各４．９Ｎの荷重をかけ、半導電性ロール１０の外部電界形成電極１６に１．０ｋＶの電圧Ｖを印加し、１０秒後の半導電性ロール１０の外部電界形成電極１６及び金属板間に流れる電流値Ｉ（Ａ）を読み取り、下記式（１）から求めた。なお、測定環境は２２℃、５５％ＲＨとした。
Ｒ＝Ｖ／Ｉ ・・・ 式（１）
【００２７】
イオン導電剤移行電極１２は、半導電性ロール１０の支持部材として機能すると共に、イオン導電剤移行電極１２の外周に設けられたイオン導電剤保持部材１４に保持されているイオン導電剤を弾性層１８側へ移行、または弾性層１８に含有されているイオン導電剤をイオン導電剤保持部材１４側へ移行させる電圧を印加するための電極として機能する。
【００２８】
イオン導電剤移行電極１２としては、体積抵抗の常用対数値が６ｌｏｇΩｃｍ以下、好ましくは３ｌｏｇΩｃｍ以下の部材が用いられる。このイオン導電剤移行電極１２としては、例えば、アルミニウム、銅合金、ステンレス鋼等の金属又は合金；クロム、ニッケル等で鍍金処理を施した鉄などの材質で構成される。これらの材質であれば、強度及び電気的特性の点から、電極及び支持部材としていずれも使用される。
イオン導電剤移行電極１２の外径φは、半導電性ロール１０を構成したときに軸の撓みが抑制される観点から、０．１ｍｍ以上１２ｍｍ以下の範囲であるのが好ましく、１ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲であるのがより望ましい。
【００２９】
イオン導電剤保持部材１４は、本実施の形態では、イオン導電剤移行電極１２の外周に設けられている。具体的には、イオン導電剤保持部材１４は、イオン導電剤移行電極１２の外周側と外部電界形成電極１６の内周側の領域を埋めるように設けられている。このイオン導電剤保持部材１４は、内部にイオン導電剤を保持している。そして、イオン導電剤移行電極１２に印加された電圧または電流に応じて、イオン導電剤保持部材１４に保持されたイオン導電剤が弾性層１８側へ移行、または弾性層１８に保持されていたイオン導電剤がイオン導電剤保持部材１４側へ移行する。イオン導電剤保持部材１４に保持されたイオン導電剤が弾性層１８側へ移行することで、弾性層１８にはイオン導電剤が供給される。一方、弾性層１８に保持されていたイオン導電剤がイオン導電剤保持部材１４側に移行することで、弾性層１８に保持されていたイオン導電剤の少なくとも一部がイオン導電剤保持部材１４に回収されることとなる。このイオン導電剤保持部材１４側から弾性層１８側へのイオン導電剤の移行、及び弾性層１８側からイオン導電剤保持部材１４側へのイオン導電剤の移行の切り替えは、イオン導電剤移行電極１２に印加される電圧または電流の極性を変更することで行われる。
【００３０】
このイオン導電剤保持部材１４としては、イオン導電剤保持部材１４を構成するゴム材料や樹脂中に、イオン導電剤が充填された構成とされている。
【００３１】
このイオン導電剤保持部材１４を構成する樹脂としては、ポリヒドロキシル化合物として、一般の軟質ポリウレタンフォームやウレタンエラストマー製造に用いられるポリオール、即ち、末端にポリヒドロキシル基を有するポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、及び両者の共重合物であるポリエーテルポリオールが挙げられるほか、ポリオール中でエチレン性不飽和単量体を重合させて得られる所謂ポリマーポリオール等の一般的なポリオールが使用される。また、一般的な軟質ポリウレタンフォームやウレタンエラストマー製造に使用されるポリイソシアネート、即ち、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、粗製ＴＤＩ、４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、粗製ＭＤＩ、炭素数２〜１８の脂肪族ポリイソシアネート、炭素数４〜１５の脂環式ポリイソシアネート及びこれらポリイソシアネートの混合物や変性物、例えば部分的にポリオール類と反応させて得られるプレポリマー等が用いられる。
【００３２】
また、このイオン導電剤保持部材１４を構成するゴム材料としては、エピクロロヒドリン、ポリウレタン、ニトリルゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキシドゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、塩素化ポリイソプレン、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、水素化ポリブタジエン、ブチルゴム、シリコーンゴム等、又はこれらの２種以上をブレンドしてなる材料が挙げられる。望ましくは、ウレタンゴム、ニトリルゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキシドゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）である。
【００３３】
このイオン導電剤保持部材１４に充填（保持）させるイオン導電剤としては、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（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、等が挙げられる。
【００３４】
また、イオン導電剤としては、多価アルコール（１，４ブタンジオール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール等）およびその誘導体と金属塩との錯体、モノオール（エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等）と金属塩の錯体も挙げられる。金属塩としては、例えばＬｉＣｌＯ4、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＢＦ4、ＮａＣｌＯ4、ＮａＳＣＮ、ＫＳＣＮ、ＮａＣｌ等の周期律表第１族の金属塩；ＮＨ4+の塩等の電解質；Ｃａ（ＣｌＯ4）2、Ｂａ（ＣｌＯ4）2等の周期律表第２族の金属塩；これらに、少なくとも１個以上の水酸基、カルボキシル基、一級ないし二級アミン基等イソシアネートと反応する活性水素を有する基を持ったもの；等が挙げられる。この錯体として具体的には、ＰＥＬ（ＬｉＣｌＯ4とポリエチレングリコールとの錯体）等が挙げられる。
【００３５】
これらのイオン導電剤は、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。
【００３６】
これらのイオン導電剤の中でも、効果的に抵抗値の調整が可能な点で、特に多価イオンを形成し得る四級アンモニウム塩を用いることが好ましい。
【００３７】
このイオン導電剤のイオン導電剤保持部材１４への充填率は、イオン導電剤保持部材１４がイオン導電剤を保持可能な最大量を１００％としたときに、該最大量に対して５％以上であることが望ましく、３０％以上であることが特に望ましい。イオン導電剤のイオン導電剤保持部材１４への充填率が５％以上であると、イオン導電剤を効率良く移行することができるという効果を奏する。
【００３８】
外部電界形成電極１６は、円筒状であって、電圧または電流を印加されることによって半導電性ロール１０の外部に設けられた各種部材（外部部材）との間に電界を形成するための電極として機能する。
【００３９】
本実施の形態では、この外部電界形成電極１６は、イオン導電剤保持部材１４の外周を覆うように形成されている。そして、この外部電界形成電極１６の外周面上には、図２に示すように、複数の孔１６Ａが設けられている。この孔１６Ａは、外部電界形成電極１６の内周側に設けられたイオン導電剤保持部材１４から外周側に設けられた弾性層１８へ、または弾性層１８からイオン導電剤保持部材１４へイオン導電剤が通過可能な孔１６Ａであればよい。イオン導電剤の移行の観点から、外部電界形成電極１６を隔てて（複数の孔１６Ａの内外で）イオン導電剤保持部材１４と弾性層１８とが直接接触していることが好ましい。
この孔１６Ａは、外部電界形成電極１６の外周面の外周方向及び軸方向の全領域に渡って設けられている。
【００４０】
このため、イオン導電剤保持部材１４に保持されていたイオン導電剤を弾性層１８側へ移行させる電圧または電流がイオン導電剤移行電極１２に印加されると、印加された電圧に応じてイオン導電剤保持部材１４に保持されていたイオン導電剤が孔１６Ａを通過して弾性層１８側へと移行し、弾性層１８側に保持される。一方、弾性層１８に含有されていたイオン導電剤をイオン導電剤保持部材１４側へ移行させる電圧または電流がイオン導電剤移行電極１２に印加されると、弾性層１８から孔１６Ａを通ってイオン導電剤保持部材１４へイオン導電剤が移行する。
【００４１】
外部電界形成電極１６としては、表面抵抗率の常用対数値が６ｌｏｇΩ／□以下、望ましくは３ｌｏｇΩ／□以下の導電性（体積抵抗率が１０４Ωｃｍ以下）の部材が用いられる。このイオン導電剤移行電極１２としては、例えば、アルミニウム、銅合金、ステンレス鋼等の金属又は合金；クロム、ニッケル等で鍍金処理を施した鉄；など材質で構成される。これらの材質であれば、強度及び電気的特性の点から、電極及び支持部材としていずれも使用される。
この外部電界形成電極１６の外径φは、３ｍｍ以上１２ｍｍ以下の範囲であり、外部電界形成電極１６の強度不足により撓むことで転写不良が発生することを抑制する観点から、厚みは０．０５ｍｍ以上８ｍｍ以下であることが望ましいが、５ｍｍ以上１５ｍｍ以下の範囲であり、厚みは１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが望ましい。
【００４２】
弾性層１８は、無発泡層だけから構成されるものであってもよいし、発泡層の表面（外側）に無発泡層を有するものであってもよい。また、この発泡層及び無発泡層は複数でも構わない。なお、弾性層１８とは１００Ｐａの外力印加により変形しても、もとの形状に復元する材料から構成される層をいう。
弾性層１８としては、ゴム材中にイオン導電剤を分散させた形態が挙げられる。
【００４３】
この弾性層１８を構成するゴム材料としては、エピクロロヒドリン、ポリウレタン、ニトリルゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキシドゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、塩素化ポリイソプレン、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、水素化ポリブタジエン、ブチルゴム、シリコーンゴム等、又はこれらの２種以上をブレンドしてなる材料が挙げられる。望ましくは、ウレタンゴム、ニトリルゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキシドゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）である。これらのゴム材料は弾性を有するため、いずれも弾性層１８を構成する材料として好適に使用される。特にエピクロロヒドリンを主成分とする合成ゴムは、ゴム自体がある程度の通電性を有しているため優れている。
【００４４】
弾性層１８を無発泡層と発泡層とから構成する場合には、ゴム材料は主にエピクロロヒドリンゴムから構成されることが望ましく、他の１種類以上の有機ゴムであるＮＢＲ、ＥＰＤＭ、ＳＢＲ、ＣＲ等をブレンドしても構わない。無発泡層と発泡層とに主に使用するエピクロロヒドリンゴムとしては、例えば日本ゼオン（株）製の各々体積抵抗値が違うＧｅｃｈｒｏｎ １１００、Ｇｅｃｈｒｏｎ ３１００、Ｇｅｃｈｒｏｎ ３１０１、Ｇｅｃｈｒｏｎ ３１０２、Ｇｅｃｈｒｏｎ ３１０３、Ｇｅｃｈｒｏｎ ３１０５、Ｇｅｃｈｒｏｎ ３１０６等を使用し、狙いとする抵抗値を得るために２種類以上のグレードを組合せて使用してもよい。
【００４５】
弾性層１８に含有するイオン導電剤としては、上記イオン導電剤保持部材１４に保持されるイオン導電剤と同じ種類のものが好適に用いられる。
【００４６】
さらに、弾性層１８には、上記イオン導電剤と共に電子導電剤を含有させてもよい。この電子導電剤の例としては、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金属又は合金；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；などの微粉末が挙げられる。
【００４７】
この弾性層１８へのイオン導電剤及び電子導電剤の総添加量は、半導電性ロール１０を調整した時の抵抗値が、後述する画像形成装置に搭載したときに求められる抵抗を実現可能な量であればよい。
【００４８】
この弾性層１８の体積抵抗率の常用対数値としては、具体的には、体積抵抗率の常用対数値が３ｌｏｇΩｃｍ以上１２ｌｏｇΩｃｍ以下の範囲内であることが好ましい。詳細には、半導電性ロール１０を画像形成装置の帯電ロールとして用いる場合には、弾性層１８の体積抵抗率の常用対数値は３ｌｏｇΩｃｍ以上６ｌｏｇΩｃｍ以下であることが望ましい。また、半導電性ロール１０を画像形成装置の一次転写ロールとして用いる場合には、弾性層１８の体積抵抗の常用対数値は６ｌｏｇΩｃｍ以上７．５ｌｏｇΩｃｍ以下であることが望ましい。また、半導電性ロール１０を画像形成装置の二次転写ロールとして用いる場合には、弾性層１８の体積抵抗の常用対数値は６．５ｌｏｇΩｃｍ以上７．５ｌｏｇΩｃｍ以下であることが望ましい。さらに、半導電性ロール１０を画像形成装置が単色の画像形成装置である場合における転写ロールとしては、弾性層１８の体積抵抗の常用対数値は８ｌｏｇΩｃｍ以上８．５ｌｏｇΩｃｍ以下であることが望ましい。
また、半導電性ロール１０を感光体上のトナーを直接記録媒体へ転写する直接転写用の転写ロールとして用いる場合には、弾性層１８の体積抵抗の常用対数値は７ｌｏｇΩｃｍ以上８ｌｏｇΩｃｍ以下であることが望ましい。また、半導電性ロール１０を画像形成装置のバックアップロールとして用いる場合には、弾性層１８の体積抵抗率の常用対数値は６ｌｏｇΩｃｍ以上７．５ｌｏｇΩｃｍ以下であることが望ましい。
【００４９】
なお、前記体積抵抗率の常用対数値の測定は、シート状の測定サンプルに対し、測定治具（Ｒ２７０２Ａ／Ｂレジスティビティ・チェンバ：アドバンテスト社製）と高抵抗測定器（Ｒ８３４０Ａデジタル高抵抗／微小電流計：アドバンテスト社製）とを用い、電場（印加電圧／組成物シート厚）が１０００Ｖ／ｃｍになるよう調節した電圧を３０秒印加後の電流値より、下記式（２）を用いて体積抵抗率を算出し、この常用対数値を求めることで算出した。
体積抵抗率（Ω・ｃｍ）＝（１９．６３×印加電圧（Ｖ））／（電流値（Ａ）×測定サンプルシート厚（ｃｍ）） ・・・ 式（２）
【００５０】
また、弾性層１８の硬度は、弾性層１８の外周に接触する各種部材との接触状態の安定性や画質欠陥抑制の観点から、アスカーＣ硬度で１０°以上９０°以下の範囲であることが望ましい。
【００５１】
なお、アスカーＣ硬度とは、日本ゴム協会標準規格ＳＲＩＳ ０１０１に準拠し、アスカーＣ型硬度計を用いて測定した硬さをいい、アスカーＣ硬度の測定は、３ｍｍ厚の測定シート表面にアスカーＣ型硬度計（高分子計器社製）の測定針を押圧し、１０００ｇ荷重の条件で行った。
【００５２】
具体的には、半導電性ロール１０を画像形成装置の帯電ロール（例えば、後述する画像形成装置２０の帯電ロール８３）として用いる場合には、後述する像保持体（図３中、像保持体７９）へ傷を与えない観点から、弾性層１８の硬度は３０°以上６０°以下であることが望ましい。また、半導電性ロール１０を画像形成装置の一次転写ロール及び二次転写ロールとして用いる場合には、均一な転写ニップを実現する観点から、弾性層１８の硬度は、２０°以上４０°以下であることが望ましい。また、半導電性ロール１０を、画像形成装置のバックアップロールとして用いる場合には、弾性層１８の硬度は、４０°以上８０°以下であることが望ましい。
【００５３】
この弾性層１８の厚みは、２ｍｍ以上７ｍｍ以下の範囲が望ましく、３ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲がより望ましい。２ｍｍ以上であると他の部材との接触部分における接触圧による変形が十分となり、接触部分の安定した形成が可能とされる。また、７ｍｍ以下であると、半導電性ロールの外径が大きくなりすぎる事が抑制され、画像形成装置に搭載することを考慮したときに、装置サイズが大きくなることが抑制されると考えられる。
【００５４】
本実施の形態の半導電性ロール１０の製造方法としては、例えば、円筒状の外部電界形成電極１６に複数の孔１６Ａを設けた後に、この外部電界形成電極１６の内周側にイオン導電剤保持部材１４を充填する。そして、この外部電界形成電極１６の内周側に充填されたイオン導電剤保持部材１４内に、イオン導電剤移行電極１２を配置する。そして、外部電界形成電極１６の外周面に弾性層１８を形成することにより製造される。
【００５５】
以上説明したように、本実施の形態の半導電性ロール１０は、電圧を印加されることによりイオン導電剤をイオン導電剤保持部材１４側または弾性層１８側へ移行させる電界を形成するイオン導電剤移行電極１２の外周側に、イオン導電剤を保持したイオン導電剤保持部材１４、電圧を印加されることにより外部部材との間に電界を形成する外部電界形成電極１６、及びイオン導電剤を含有した弾性層１８が順に積層されて構成されている。外部電界形成電極１６の外周面には孔１６Ａが形成されており、イオン導電剤移行電極１２に印加された電圧に応じて、イオン導電剤保持部材１４に保持されたイオン導電剤が弾性層１８側へ移行、または弾性層１８に保持されたイオン導電剤がイオン導電剤保持部材１４側へ移行可能に構成されている。
【００５６】
このため、弾性層１８に保持されるイオン導電剤の量が容易に調整され、イオン導電剤移行電極１２に印加する電圧または電流を調整することで、容易に弾性層１８の抵抗値が調整される。従って、抵抗値の変動が抑制され、抵抗値変動が抑制された半導電性ロール１０が提供される。このため、結果的には、半導電性ロール１０の寿命低下が抑制されることとなる。
【００５７】
なお、本実施の形態では、半導電性ロール１０としては、上述のように、円柱状のイオン導電剤移行電極１２の外周に、イオン導電剤保持部材１４、外部電界形成電極１６、及び弾性層１８が順に積層された構成である場合を説明するが、画像形成装置に搭載されたときに、像保持体７９やバックアップロール７３（図３参照）等の外部部材との間に電界を形成する外部電界形成電極１６と弾性層１８とを備えた構成であり、且つ、イオン導電剤移行電極１２に印加された電圧または電流に応じてイオン導電剤保持部材１４に保持されているイオン導電剤を弾性層１８側へ移行、または弾性層１８に保持されているイオン導電剤をイオン導電剤保持部材１４側へ移行させることの可能な構成であればよく、このような積層形態に限られない。なお、バックアップロール７３が、本発明の画像形成装置の対向ロールに相当する。
【００５８】
例えば、半導電性ロール１０を外部電界形成電極１６及び弾性層１８から構成し、イオン導電剤移行電極１２及びイオン導電剤保持部材１４を別体として構成してもよい。この場合には、イオン導電剤保持部材１４の外周面を弾性層１８の外周面に接触配置した構成とすればよい。
【００５９】
同様に、本実施の形態では、外部電界形成電極１６は、円筒状であって、内周側にイオン導電剤移行電極１２が設けられ外周側に弾性層１８が設けられており、複数の孔１６Ａが設けられた構成である場合を説明するが、イオン導電剤保持部材１４を保持すると共にイオン導電剤がイオン導電剤保持部材１４と弾性層１８との間を通過する孔１６Ａの設けられた構成であればよく、例えば、複数の孔１６Ａが設けられることで網目状に構成されていてもよい。
【００６０】
また、本実施の形態では、外部電界形成電極１６は、円筒状の部材の外周面に孔１６Ａが設けられた構成である場合を説明するが、内周側にイオン導電剤保持部材１４を保持し、且つイオン導電剤の通過する孔等の通路が設けられたものであればよく、外周面に孔１６Ａを有する円筒状に限られない。
【００６１】
この半導電性ロール１０は、画像形成装置を構成する帯電装置における帯電ロール、転写装置における転写ロール（一次転写ロール、二次転写ロール）、バックアップロール等に好適に用いられる。
【００６２】
以下、本実施の形態の半導電性ロール１０が好適に適用される画像形成装置の一例を説明する。なお、本実施の半導電性ロール１０が好適に適用される画像形成装置は、以下に説明する画像形成装置に限定されるわけではない。なお、下記においては図に示す主用部を説明し、その他はその説明を省略する。
【００６３】
図３に示すように、本実施の形態の画像形成装置２０は、４連タンデム方式のフルカラー画像形成装置であり、４つのトナーカートリッジ７１、１対の定着ロール７２、バックアップロール７３、テンションロール７４、二次転写ロール７５、用紙経路７６、給紙手段７７、レーザー発生装置７８、４つの感光体（像保持体）７９、４つの一次転写ロール８０、駆動ロール８１、転写クリーナー８２、４つの帯電ロール８３、感光体クリーナー８４、現像器８５、中間転写ベルト（中間転写体）８６、除電ロール８８等を主用な構成部材として含んでなる。また、画像形成装置２０には、画像形成装置２０の装置各部を制御するメインコントローラ２２が設けられている。このメインコントローラ２２の制御によって、画像形成装置２０の装置各部が制御されて、記録媒体への画像形成が行われる。
【００６４】
画像形成装置２０が、本発明の画像形成装置に相当し、帯電ロール８３、一次転写ロール８０、バックアップロール７３、及び二次転写ロール７５の少なくとも１つが、本発明の半導電性ロールに相当する。
【００６５】
次に、図３に示す画像形成装置２０の構成について順次説明する。まず、像保持体７９の周囲には、反時計回りに帯電ロール８３、現像器８５、中間転写ベルト８６を介して配置された一次転写ロール８０、感光体クリーナー８４が配置され、これら１組の部材が、１つの色に対応した現像ユニットを形成している。また、この現像ユニット毎に、現像器８５に現像剤を補充するトナーカートリッジ７１がそれぞれ設けられており、各現像ユニットの像保持体７９に対して、帯電ロール８３と現像器８５とに挟まれた位置の像保持体７９表面に画像情報に応じたレーザー光を照射するレーザー発生装置７８が設けられている。
【００６６】
４つの色（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）に対応した４つの現像ユニットは、画像形成装置２０内において水平方向に直列に配置されており、４つの現像ユニットの像保持体７９と一次転写ロール８０との接触部を挿通するように中間転写ベルト８６が設けられている。中間転写ベルト８６は、その内周側に以下の順序で反時計回りに設けられた、バックアップロール７３、テンションロール７４、および駆動ロール８１により張架されている。なお、４つの一次転写ロール８０は、中間転写ベルト８６の、バックアップロール７３からテンションロール７４に移動する途中に、配置されている。また、中間転写ベルト８６を介して駆動ロール８１の反対側には中間転写ベルト８６の外周面をクリーニングする転写クリーナー８２が駆動ロール８１に対して圧接するように設けられている。
【００６７】
また、中間転写ベルト８６を介してバックアップロール７３の反対側には給紙手段７７から用紙経路７６を経由して搬送される記録用紙の表面に、中間転写ベルト８６の外周面に形成されたトナー像を転写するための二次転写ロール７５が、バックアップロール７３に対して圧接するように設けられている。バックアップロール７３から駆動ロール８１に到る中間転写ベルト８６の外周面には、この外周面を除電するための除電ロール８８が設けられている。
【００６８】
この画像形成装置２０においては、像保持体７９へのトナー像の形成は、各色現像ユニット毎に行なわれ、帯電ロール８３により反時計方向に回転する像保持体７９表面を帯電した後に、レーザー発生装置７８（露光装置）により帯電された像保持体７９表面に潜像を形成し、次に、この潜像を現像器８５から供給される現像剤により現像してトナー像を形成し、一次転写ロール８０と像保持体７９との圧接部に運ばれたトナー像を矢印Ａ方向に回転する中間転写ベルト８６の外周面に転写する。なお、トナー像を転写した後の像保持体７９は、その表面に付着したトナーやゴミ等が感光体クリーナー８４によりクリーニングされ、次のトナー像の形成に備える。
【００６９】
詳細には、帯電ロール８３は、像保持体７９表面を一様に帯電する。この帯電ロール８３による帯電は、例えば、帯電ロール８３と像保持体７９との間に電界を形成することによって行われる。この表面を帯電された状態にされた帯電ロール８３上に、レーザー発生装置７８からレーザー光が照射されることで、形成する対象の画像に応じた静電潜像が像保持体７９上に形成される。各現像器８５には、各現像ユニットに対応する色のトナー（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）が貯留されており、このトナーが対応する像保持体７９に供給されることで、像保持体７９上の静電潜像がトナーによって現像されてトナー像が形成される。像保持体７９上に形成されたトナー像は、像保持体７９の回転によって中間転写ベルト８６に接触する領域に到達すると、中間転写ベルト８６を介して設けられた一次転写ロール８０によって中間転写ベルト８６上に転写される。
【００７０】
この一次転写ロール８０による像保持体７９から中間転写ベルト８６へのトナー像の転写は、一次転写ロール８０によって一次転写ロール８０と像保持体７９との間に、該像保持体７９上に保持されているトナー像を構成する各トナーが中間転写ベルト８６側へ移行する電界が形成されることで行われる。
【００７１】
各色の現像ユニット毎に像保持体７９上で現像されたトナー像は、画像情報に対応するように中間転写ベルト８６の外周面上に順次重ね合わされた状態となる。この中間転写ベルト８６上に転写されたトナー像は、中間転写ベルト８６の搬送によってバックアップロール７３と二次転写ロール７５との間の領域に達する。
【００７２】
ここで、画像形成装置２０の底部には記録用紙をストックする給紙手段７７が設けられており、記録用紙は、給紙手段７７から用紙経路７６を経由して２次転写部を構成するバックアップロール７３と二次転写ロール７５との圧接部を通過するように供給される。一次転写ロール８０によって上記中間転写ベルト８６上に転写されたトナー像がバックアップロール７３と二次転写ロール７５との圧接部に到達するタイミングで、この圧接部を記録用紙が通過することで、中間転写ベルト８６上のトナー像が記録媒体に転写（２次転写）される。
【００７３】
この二次転写は、バックアップロール７３と二次転写ロール７５との間に、これらの間を搬送される中間転写ベルト８６上に転写されているトナー像を構成する各トナーが、同じくこれらの間を通過する記録媒体側へと移行する電界が形成されることで行われる。
【００７４】
バックアップロール７３と二次転写ロール７５とによって、中間転写ベルト８６からトナー像を転写された記録媒体は、さらに１対の定着ロール７２の圧接部を挿通するように不図示の搬送ロールにより搬送される。そして、定着ロール７２によって記録媒体上にトナー像が定着されて、記録媒体上に画像が形成されることとなる。この画像の形成された記録媒体は、不図示の搬送ロールによって搬送されて、最終的に画像形成装置２０外へと排出される。
【００７５】
上記構成の画像形成装置２０において、本実施の形態の半導電性ロール１０は、帯電ロール８３、一次転写ロール８０、バックアップロール７３、及び二次転写ロール７５（以下、総称する場合には「各ロール」と称する場合がある）として用いられる。これらの各ロールに、本実施の形態の抵抗値の抑制可能な構成とされた半導電性ロール１０を用いることで、半導電性ロール１０の抵抗変動が抑制され、結果的に、画像形成装置２０の画質劣化が抑制されると共に、半導電性ロール１０の寿命低下も抑制される。
【００７６】
図４には、半導電性ロール１０を、一次転写ロール８０に用いた場合を示した。
【００７７】
画像形成装置２０の装置各部を制御するメインコントローラ２２は、制御部２２Ａ、抵抗算出部２２Ｂ、記憶部２２Ｃを含んで構成されている。制御部２２Ａは、画像形成装置２０の装置各部に信号授受可能に接続されており、画像形成装置２０における上記画像形成処理を制御する。
【００７８】
画像形成装置２０には、一次転写ロール８０、帯電ロール８３、二次転写ロール７５、及びバックアップロール７３の各々において、転写処理時にこれらのロールの各々に転写電圧または転写電流を印加するための電圧印加部３２が設けられており、上記制御部２２Ａに信号授受可能に接続されている装置各部には、この電圧印加部３２も含まれる。
また、画像形成装置２０には、半導電性ロール１０を用いた各ロール（図４では一次転写ロール８０）のイオン導電剤移行電極１２に電圧を印加するための電圧印加部３０が、各ロールに対応して設けられている。また、画像形成装置２０には、半導電性ロール１０として用いたロール（図４では一次転写ロール８０）の各々の外部電界形成電極１６に電圧を印加する電圧印加部３２と外部電界形成電極１６との間に、電圧印加部３２によってイオン導電剤保持部材１４に電圧が印加されたときの電流値、または電圧印加部３２によってイオン導電剤保持部材１４に電流が印加されたときの電圧値を測定するための電流測定部３４が電気的に接続されている。これらの電圧印加部３２、電流測定部３４、及び電圧印加部３０は、メインコントローラ２２の制御部２２Ａに信号授受可能に接続されている。また、制御部２２Ａは、抵抗算出部２２Ｂ及び記憶部２２Ｃに信号授受可能に接続されている。
【００７９】
なお、以下では、電圧印加部３０及び電圧印加部３２は電圧を印加するものとし、電流測定部３４は電流を測定するものとする。なお、電圧印加部３０及び電圧印加部３２を、電流を印加するものとし、電流測定部３４を、電圧を測定するものとしてもよい。
【００８０】
制御部２２Ａが本発明の画像形成装置の制御部に相当し、電流測定部３４及び抵抗算出部２２Ｂが本発明の画像形成装置の測定手段に相当する。また、電圧印加部３０が本発明の画像形成装置の第２の電圧印加手段に相当し、電圧印加部３２が本発明の画像形成装置の第１の電圧印加手段に相当する。
【００８１】
抵抗算出部２２Ｂは、画像形成装置２０における半導電性ロール１０の設置環境における抵抗値として、システム抵抗値Ｒを算出する。具体的には、抵抗算出部２２Ｂは、電圧印加部３２によって外部電界形成電極１６へ電圧が印加されたときに、電流測定部３４によって測定された電流値に基づいて、システム抵抗値Ｒ（Ω）を算出する。
【００８２】
この抵抗算出部２２Ｂにおいて行われる、半導電性ロール１０のシステム抵抗値Ｒ（Ω）の算出は、半導電性ロール１０の外部電界形成電極１６に電圧印加部３２によって電圧Ｖを印加してから０．１秒後に、外部電界形成電極１６と像保持体７９との間に流れる電流値Ｉ（Ａ）を電流測定部３４によって測定し、式Ｒ＝Ｖ／Ｉによって求める。
【００８３】
このため、算出されたシステム抵抗値Ｒとは、半導電性ロール１０を一次転写ロール８０として用いた場合には、半導電性ロール１０（一次転写ロール８０）自体と、像保持体７９自体と、これらの半導電性ロール１０（一次転写ロール８０）と像保持体７９との間の領域と、を含む領域の抵抗値を示している。すなわち、半導電性ロール１０（一次転写ロール８０）自体と、像保持体７９自体と、これらの半導電性ロール１０（一次転写ロール８０）と像保持体７９の間の領域と、を含む領域の抵抗値が、システム抵抗値Ｒとして算出される。
【００８４】
なお、半導電性ロール１０を二次転写ロール７５として用いた場合には、二次転写ロール７５自体と、バックアップロール７３自体と、二次転写ロール７５とバックアップロール７３との間の領域（すなわち、記録媒体が通過しているときには、この記録媒体も含む）と、を含む領域の抵抗値が、システム抵抗値Ｒとして算出されることとなる。
【００８５】
記憶部２２Ｃは、制御部２２Ａにおいて実行される、記録媒体に画像を形成する画像形成処理を実行するための処理プログラムや、該画像形成処理において割り込み処理される後述する抵抗調整プログラム（図５に示す処理ルーチン）を予め記憶すると共に、半導電性ロール１０の抵抗値としての許容範囲である基準抵抗範囲の下限値と上限値の各々と、半導電性ロール１０の抵抗値が該下限値を下回ったときに印加する電圧の極性、電圧値、及び電圧印加時間を示す低抵抗調整情報と、半導電性ロール１０の抵抗値が該上限値を上回ったときに印加する電圧の極性、電圧値、及び電圧印加時間を示す高抵抗調整情報と、各種データを予め記憶する。
【００８６】
この半導電性ロール１０の抵抗値の許容範囲である基準抵抗範囲としては、半導電性ロール１０を、帯電ロール８３、一次転写ロール８０、バックアップロール７３、及び二次転写ロール７５の各々として用いた場合に要求される抵抗値の範囲を、各適用するロールに応じて定めればよい。この要求される抵抗値の範囲とは、画像形成装置２０の画像形成条件に応じて異なるが、各々のロール（帯電ロール８３、一次転写ロール８０、バックアップロール７３、及び二次転写ロール７５）に半導電性ロール１０を適用したときに、各ロールにおいて画質劣化が生じない範囲の抵抗値の範囲を予め計測して定めておけばよい。
【００８７】
例えば、半導電性ロール１０を一次転写ロール８０に適用した場合には、この基準抵抗範囲の上限値及び下限値としては、一次転写ロール８０に求められる画質劣化の生じない範囲の抵抗値の範囲における上限値及び下限値が予め測定して定められる。
【００８８】
また、上記記憶部２２Ｃに予め記憶される上記低抵抗調整情報としては、半導電性ロール１０を適用するロールの抵抗値が、要求される基準抵抗範囲の下限値を下回ったとき（すなわち、抵抗値が下限値より低いとき）に、抵抗値を上昇させて基準抵抗範囲内の抵抗値に戻すために必要な量のイオン導電剤を弾性層１８からイオン導電剤保持部材１４へ移行させるために必要な、イオン導電剤移行電極１２に印加する電圧の極性、電圧値、及び電圧印加時間が予め測定して定められる。
【００８９】
この弾性層１８からイオン導電剤保持部材１４へイオン導電剤を移行させるためにイオン導電剤移行電極１２へ印加される電圧の極性は、イオン導電剤保持部材１４及び弾性層１８に保持されるイオン導電剤としてカチオン電荷を有するイオン導電剤を用いた場合には、マイナスの極性が定められる。
【００９０】
そして、この低抵抗調整情報として定められる電圧値及び電圧印加時間は、基準抵抗範囲より低下した半導電性ロール１０の抵抗値を基準抵抗範囲内に戻すために必要なイオン導電剤の量に応じて、予め測定して定めればよい。
【００９１】
また、上記記憶部２２Ｃに予め記憶される上記高抵抗調整情報としては、画像形成装置２０に搭載した半導電性ロール１０の抵抗値が、半導電性ロール１０の搭載された箇所の各々において要求される基準抵抗範囲の下限値を上回ったとき（すなわち、抵抗値が上限値より高いとき）に、抵抗値を低くして基準抵抗範囲内の抵抗値に戻すために必要な量のイオン導電剤を、イオン導電剤保持部材１４から弾性層１８へ移行させるためにイオン導電剤移行電極１２に印加する電圧の極性、電圧値、及び電圧印加時間が予め測定して定められる。
【００９２】
このイオン導電剤保持部材１４から弾性層１８へイオン導電剤を移行させるためにイオン導電剤移行電極１２へ印加される電圧の極性は、上記と同様に、イオン導電剤保持部材１４及び弾性層１８に保持されるイオン導電剤としてカチオン電荷を有するイオン導電剤を用いた場合には、プラスの極性となる。
【００９３】
そして、この高抵抗調整情報として定められる電圧値及び電圧印加時間は、基準抵抗範囲より上昇した半導電性ロール１０（一次転写ロール８０）の抵抗値を基準抵抗範囲内に戻すために必要なイオン導電剤の量に応じて、予め測定して定めればよい。
【００９４】
なお、本実施の形態では、電圧印加部３０及び電圧印加部３２は、電圧を印加するための電圧印加部であり、電流測定部３４では、電圧印加部３２によって外部電界形成電極１６に電圧が印加されたときの電流値を測定し、記憶部２２Ｃには、低抵抗調整情報及び高抵抗調整情報として、電圧の極性、電圧値、及び電圧印加時間を記憶する場合を説明する。しかし、このような形態に限られず、電圧印加部３０及び電圧印加部３２を、電流を印加するための電流印加部とし、電流測定部３４では、電圧印加部３２によって外部電界形成電極１６に電流が印加されたときの電圧値を測定するものとしてもよい。そして、この場合には、記憶部２２Ｃには、低抵抗調整情報及び高抵抗情報として、電圧に替えて、電流、すなわち、電流の極性、電流値、及び電流印加時間を記憶すればよい。
【００９５】
次に、制御部２２Ａで実行される抵抗調整処理について、図５を用いて説明する。なお、以下では、説明を簡略化するために、半導電性ロール１０を画像形成装置２０の一次転写ロール８０として搭載した場合を説明する。
【００９６】
制御部２２Ａでは、画像形成装置２０の図示を省略する電源スイッチが操作されることで、装置各部に電力が供給されると、上記に説明した画像形成処理を実行する。すなわち、各色現像ユニットにおいて、像保持体７９が帯電ロール８３によって一様に帯電され、この帯電された像保持体７９上に静電潜像が形成された後にトナーによって現像されてトナー像が形成され、このトナー像が一次転写ロール８０によって中間転写ベルト８６上に順次転写される。そして、この中間転写ベルト８６上に転写されたトナー像が、バックアップロール７３及び二次転写ロール７５によって記録媒体に転写され、記録媒体上に転写されたトナー像が記録媒体に定着されることで記録媒体に画像が形成される、一連の画像形成処理が実行される。
【００９７】
ここで、制御部２２Ａでは、画像形成処理の実行中に、割り込み処理として、所定時間毎に図５に示す処理ルーチンが実行されて抵抗調整処理が実行される。この図５に示す処理ルーチンは、制御部２２Ａの制御による画像形成処理の実行中に、記憶部２２Ｃに記憶されている抵抗調整プログラムを読み取ることで実行される。
【００９８】
上記抵抗調整処理として、制御部２２Ａでは、図５に示す処理ルーチンを割り込み処理として実行してステップ１０２へ進む。ステップ１００では、電流測定部３４によって測定された電流値を読み取る。ステップ１０２の処理は、画像形成処理において、外部電界形成電極１６にバイアス電圧の印加された状態の半導電性ロール１０である一次転写ロール８０に流れる電流の電流値を読み取る処理である。
【００９９】
次のステップ１０４では、上記ステップ１０２で読み取った電流値と、電圧印加部３２から外部電界形成電極１６へ印加されたバイアス電圧の電圧値と、から一次転写ロール８０の抵抗値の算出指示を示す抵抗値Ｒ算出指示信号を、抵抗算出部２２Ｂへ出力する。
【０１００】
抵抗値Ｒ算出指示信号を受け付けた抵抗算出部２２Ｂでは、上記ステップ１０２で読み取られた電流値と、電圧印加部３２から外部電界形成電極１６へ印加されたバイアス電圧の電圧値と、から一次転写ロール８０の抵抗値Ｒを算出する。
ここで、図４に示すように、一次転写ロール８０は、外部電界形成電極１６に電圧を印加されることで像保持体７９との間に電界を形成することで、像保持体７９上に保持されていたトナー像を中間転写ベルト８６へ転写する。そして、この電流測定部３４は、電圧印加部３２と外部電界形成電極１６との間に設けられている。このため、電流測定部３４によって測定された電流値と、電圧印加部３２から外部電界形成電極１６へ印加された電圧の電圧値と、から算出された一次転写ロール８０の抵抗値とは、外部電界形成電極１６、像保持体７９、及び外部電界形成電極１６と像保持体７９との間の抵抗の抵抗値（所謂、システム抵抗値）を示している。
【０１０１】
次のステップ１０６では、抵抗算出部２２Ｂで算出された抵抗値Ｒを読取り、次のステップ１０８において、上記ステップ１０６で読み取った抵抗値Ｒが、記憶部２２Ｃに記憶されている、半導電性ロール１０の抵抗値としての許容範囲である基準抵抗範囲の下限値と上限値との範囲内であるか否かを判別する。
【０１０２】
ステップ１０８で肯定され、上記ステップ１０６で読み取った抵抗値Ｒが上記基準抵抗範囲内である場合には、本ルーチンを終了する。
【０１０３】
一方、上記ステップ１０８で否定され、上記ステップ１０６で読み取った抵抗値Ｒが基準抵抗の範囲外である場合には、ステップ１１０へ進む。
【０１０４】
ステップ１１０では、上記ステップ１０６で読み取った抵抗値Ｒが、上記基準抵抗範囲の下限値未満であるか否かを判別し、肯定され、下限値未満である場合には、ステップ１１２へ進む。
【０１０５】
ステップ１１２では、記憶部２２Ｃから低抵抗調整情報を読み取り、読み取った低抵抗調整情報と、イオン導電剤を弾性層１８からイオン導電剤保持部材１４へ移行させて弾性層１８からのイオン導電剤の吸収を指示する、イオン導電剤吸収指示信号を電圧印加部３０へ出力する。
【０１０６】
ステップ１１２でイオン導電剤吸収指示信号を受け付けた電圧印加部３０では、該イオン導電剤吸収指示信号に含まれる低抵抗調整情報を読み取り、該低抵抗調整情報に含まれる電圧値の電圧を、該低抵抗調整情報に含まれる電圧の極性で、該低抵抗調整情報に含まれる電圧印加時間の間継続してイオン導電剤移行電極１２へ印加する。
【０１０７】
電圧印加部３０からイオン導電剤移行電極１２へ、該極性の該電圧値の電圧が該電圧印加時間印加されると、弾性層１８に含有されていたイオン導電剤が外部電界形成電極１６の孔１６Ａを通ってイオン導電剤保持部材１４側へ移行し、イオン導電剤保持部材１４に保持される。これによって、弾性層１８からイオン導電剤の少なくとも一部がイオン導電剤保持部材１４側へ吸収される。
【０１０８】
次のステップ１１４では、上記ステップ１１２でイオン導電剤吸収指示信号を出力してから、該イオン導電剤吸収指示信号に含まれる低抵抗調整情報の電圧印加時間を経過するまで否定判断を繰り返し、肯定されると、本ルーチンを終了する。
【０１０９】
上記ステップ１１０〜ステップ１１４の処理によって、基準抵抗範囲の下限値を下回った状態の一次転写ロール８０において、弾性層１８からイオン導電剤保持部材１４側へイオン導電剤が移行することで、一次転写ロール８０の抵抗値が基準抵抗範囲内に調整される。
【０１１０】
一方、上記ステップ１１０で否定されて、上記ステップ１０６で読み取った抵抗値Ｒが、上記基準抵抗範囲の下限値を超える場合には、ステップ１１６へ進む。
【０１１１】
ステップ１１６では、記憶部２２Ｃから高抵抗調整情報を読み取り、読み取った高抵抗調整情報と、イオン導電剤をイオン導電剤保持部材１４から弾性層１８へ移行させて弾性層１８へのイオン導電剤供給を指示する、イオン導電剤供給指示信号を電圧印加部３０へ出力する。
【０１１２】
ステップ１１６でイオン導電剤供給指示信号を受け付けた電圧印加部３０では、該イオン導電剤供給指示信号に含まれる高抵抗調整情報を読み取り、該高抵抗調整情報に含まれる電圧値の電圧を、該高抵抗調整情報に含まれる電圧の極性で、該高抵抗調整情報に含まれる電圧印加時間の間継続してイオン導電剤移行電極１２へ印加する。
【０１１３】
電圧印加部３０からイオン導電剤移行電極１２へ、該極性の該電圧値の電圧が該電圧印加時間印加されると、イオン導電剤保持部材１４に含有されていたイオン導電剤が外部電界形成電極１６の孔１６Ａを通って弾性層１８側へ移行する。これによって、イオン導電剤が弾性層１８へ供給される。
【０１１４】
次のステップ１１８では、上記ステップ１１６でイオン導電剤供給指示信号を出力してから、該イオン導電剤供給指示信号に含まれる高抵抗調整情報の電圧印加時間を経過するまで否定判断を繰り返し、肯定されると、本ルーチンを終了する。
【０１１５】
上記ステップ１１０、ステップ１１６〜ステップ１１８の処理によって、基準抵抗範囲の上限値を上回った状態の一次転写ロール８０において、イオン導電剤保持部材１４から弾性層１８へイオン導電剤が移行することで、一次転写ロール８０の抵抗値が基準抵抗範囲内に調整される。
【０１１６】
以上説明したように、本実施の形態の画像形成装置２０においては、半導電性ロール１０を一次転写ロール８０として搭載し、該一次転写ロール８０について、上記図５を用いて説明した抵抗調整処理を割り込み処理として実行することで、一次転写ロール８０の抵抗値が基準抵抗範囲内に調整される。
【０１１７】
このため、例えば、図６の線図４２に示すように、本実施の形態の半導電性ロール１０のように弾性層１８へのイオン導電剤の供給または吸収を可能な構成としなかった場合には、線図４２に示されるように、稼働時間の増加に伴って抵抗値が上昇して、基準抵抗範囲の上限値を超えてさらに上昇し、稼働時間Ａの時点で一次転写ロール８０としての寿命を示す上限抵抗であるシステム上限を超えてしまう。
一方、本実施の形態の画像形成装置２０では、本実施の形態の半導電性ロール１０を画像形成装置２０のロール（例えば、一次転写ロール８０）として搭載し、上記抵抗調整処理を行うことで、線図４０に示すように、半導電性ロール１０の抵抗値は基準抵抗範囲として定めた上限値を超えることはなく、該基準抵抗範囲の上限値と下限値の間の抵抗値となるように調整されることとなる。
【０１１８】
従って、半導電性ロール１０の抵抗値の変動が抑制されることから、画像形成装置２０においては画質劣化が抑制される。また、抵抗値変動による半導電性ロール１０の寿命低下も抑制される。
【０１１９】
なお、図５に示す処理ルーチンでは、半導電性ロール１０を一次転写ロール８０として画像形成装置２０に搭載する場合を説明したが、同様にして、一次転写ロール８０、帯電ロール８３、バックアップロール７３、及び二次転写ロール７５の内の何れか１つまたは複数について、半導電性ロール１０を適用しても良い。
この場合には、記憶部２２Ｃに、各ロールを識別する識別情報に対応づけて、上記基準抵抗範囲の上限値及び下限値を記憶すればよい。また、各ロールの識別情報に対応づけて、低抵抗調整情報、および高抵抗調整情報を予め記憶すればよい。そして、上記図５に示す処理ルーチンにおいて、ステップ１０２で各ロールに対応して設けられた電流測定部３４の電流値測定結果から抵抗値調整対象の半導電性ロール１０の抵抗値Ｒを算出し、調整対象の該半導電性ロール１０の適用されているロールの識別情報に対応する基準抵抗範囲の上限値及び下限値、低抵抗調整情報、及び高抵抗調整情報に基づいて、上記ステップ１０８〜ステップ１１８の処理を行えばよい。
【０１２０】
また、半導電性ロール１０を、帯電ロール８３、バックアップロール７３、及び二次転写ロール７５の各々に適用する場合には、画像形成装置２０における画像形成処理中には、電圧印加部３２から外部電界形成電極１６へ、各々帯電ロール８３に適用した場合には像保持体７９の帯電に必要な電圧、バックアップロール７３及び二次転写ロール７５に適用した場合には、中間転写ベルト８６上のトナー像の記録媒体への転写に必要な電圧値のバイアス電圧（またはバイアス電流）を印加すればよい。
【０１２１】
また、各ロールに適用した半導電性ロール１０のシステム抵抗値Ｒは、一次転写ロール８０に適用した場合と同様に、電圧印加部３２からイオン導電剤移行電極１２へ上記バイアス電圧を印加したときの電流値の電流測定部３４による測定結果と、該バイアス電圧と、から求めればよい。
このため、算出された半導電性ロール１０のシステム抵抗値Ｒとは、半導電性ロール１０を帯電ロール８３に適用した場合には、帯電ロール８３自体と、像保持体７９自体と、これらの帯電ロール８３と像保持体７９との間の領域と、を含む領域の抵抗値を示すこととなる。また、半導電性ロール１０をバックアップロール７３及び二次転写ロール７５に適用した場合には、バックアップロール７３自体と、二次転写ロール７５自体と、これらのバックアップロール７３と二次転写ロール７５との間の領域と、を含む領域の抵抗値を、半導電性ロール１０のシステム抵抗値Ｒとして算出すればよい。
【０１２２】
このようにすれば、半導電性ロール１０を適用した各ロール（帯電ロール８３、一次転写ロール８０、バックアップロール７３、及び二次転写ロール７５）の各々において、抵抗値の変動が抑制される。
【０１２３】
なお、本実施の形態では、上記抵抗調整処理は、画像形成装置２０における制御部２２Ａの制御による画像形成処理の実行中（所謂、ジョブ中）に、割り込み処理として実行される場合を説明した。
しかし、この抵抗調整処理は、画像形成処理の実行中にのみ行われる形態に限られず、画像形成処理後（所謂、ジョブ後）、及び画像形成処理実行中（ジョブ中）及び画像形成処理後（ジョブ後）の双方において実行されるようにしてもよい。この場合には、制御部２２Ａにおいて、画像形成処理実行中及び画像形成処理後のタイミングを判別し、該タイミングにおいて抵抗調整処理を実行すればよい。
【０１２４】
なお、この画像形成処理実行中（ジョブ中）とは、詳細には、半導電性ロール１０の各搭載箇所において、電圧印加部３２から半導電性ロール１０へ外部部材（半導電性ロール１０を一次転写ロール８０として搭載した場合には、外部部材は像保持体７９）との間に電界を形成することで画像形成処理に関する処理を行う最中を示している。この画像形成処理に関する処理とは、半導電性ロール１０を一次転写ロール８０、バックアップロール７３、及び二次転写ロール７５として搭載した場合には、トナー像の転写処理を示し、半導電性ロール１０を帯電ロール８３として搭載した場合には、像保持体７９の帯電処理を示している。
【０１２５】
この各半導電性ロール１０の搭載箇所における画像形成処理実行中であるか否かの判別は、例えば、一次転写ロール８０、バックアップロール７３、二次転写ロール７５の中間転写ベルト８６や記録媒体の搬送方向上流側に外部部材上に保持されたトナー像が、これらの各ロールによる転写領域に到達したことを示すセンサを設けておいて、センサによる信号入力によって判別すればよい。
【０１２６】
図５では、半導電性ロール１０を一次転写ロール８０として適用する場合を説明するので、この場合には、画像形成装置２０における画像形成処理実行中には、電圧印加部３２から外部電界形成電極１６へ、像保持体７９上に保持されたトナー像を中間転写ベルト８６側へ移行させる電圧値のバイアス電圧が印加された状態となる。
【０１２７】
また、上記画像形成処理実行後（ジョブ後）とは、画像形成装置２０において連続して画像形成を行ってから、次の画像形成を行うときにおいて、この先に実行された画像形成処理が終了してから次の画像形成処理が行われるまでの間を示している。
【０１２８】
この画像形成処理実行後の判別は、例えば、画像形成装置２０において連続した画像形成処理が終了したときを判断することによって可能である。
【０１２９】
なお、この画像形成処理実行後（ジョブ後）に提供調整処理を行う場合には、電圧印加部３２から各半導電性ロール１０へ、各半導電性ロール１０の搭載された箇所に応じた値及び極性の電圧（転写バイアス電圧や帯電バイアス電圧）を印加した後に、図５に示す抵抗調整処理を実行し、実行後に該電圧印加を終了すればよい。
【０１３０】
なお、本実施の形態では、上記抵抗調整処理は、画像形成装置２０における制御部２２Ａの制御による画像形成処理の実行中に、割り込み処理として所定時間毎に実行される場合を説明したが、該画像形成処理中（ジョブ中）において、少なくとも半導電性ロール１０の適用されたロール（一次転写ロール８０、帯電ロール８３、バックアップロール７３、及び二次転写ロール７５）の各々における転写処理中に、少なくとも該割り込み処理を実行することが好ましい。
【０１３１】
この転写処理とは、具体的には、画像形成処理において各ロールで行われる処理であって、具体的には、各ロールと外部部材との間に画像形成処理に必要な電界が形成される処理を示しており、例えば二次転写ロール７５の場合は、トナー像の転写に必要な電界が形成されトナー像の転写が行われる処理を示している。
【０１３２】
例えば、半導電性ロール１０を一次転写ロール８０に適用した場合には、この転写処理とは、一次転写ロール８０の外部電界形成電極１６にバイアス電圧が印加されて、一次転写ロール８０と外部部材としての像保持体７９との間に電界が形成され、像保持体７９上のトナー像が中間転写ベルト８６側へ転写される処理である。
また、半導電性ロール１０を二次転写ロール７５に適用した場合には、この転写処理とは、二次転写ロール７５の外部電界形成電極１６にバイアス電圧が印加されて、二次転写ロール７５とバックアップロール７３と間に電界が形成され、中間転写ベルト８６上のトナー像が記録媒体へ転写される処理である。
なお、帯電ロール８３の場合には、像保持体７９を帯電させるための電界が帯電ロール８３によって形成される帯電処理を示している。
【０１３３】
このようにすれば、画像形成処理において各ロールで画像形成処理に必要な電界が形成されるときにのみ、少なくとも上記抵抗調整処理が行われることとなるため、省電力化が図られる。
【０１３４】
なお、上記実施の形態では、本実施の形態の半導電性ロール１０を搭載する画像形成装置２０として、カラー画像を形成するタンデム型の画像形成装置を用いる場合を説明するが、モノクロ画像を形成する画像形成装置において、像保持体を帯電する帯電ロールや、像保持体上に形成されたトナー像を記録媒体へ転写する転写ロールに適用してもよいことはいうまでもない。
【実施例】
【０１３５】
以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、以下の説明において、特に断りのない限り、「部」「％」はすべて「質量部」「質量％」を意味する。
【０１３６】
＜実施例１＞
（半導電性ロールの作製）
外径Φ１２ｍｍ×内径Φ８ｍｍのＳＵＭ＋Ｎｉメッキ（硫黄快削鋼にニッケルメッキを施したもの）円筒状部材を用意し、この外周に、Φ０．５ｍｍの孔１６Ａを１．０ｍｍのピッチで設けることによって、外部電界形成電極１６を作製した。
【０１３７】
上記作製した円筒状の外部電界形成電極１６の内周側に、イオン導電剤移行電極１２として、外径Φ２ｍｍのＳＵＭ＋Ｎｉメッキの円柱状部材を配置し、これらを円筒形の射出成形用の金型の中に予め挿入し、四級アンモニウム塩（富士純薬株式会社製、商品名テトラメチルアンモニウムクロライド）を５０％充填させたＥＰＤＭゴム（エチレンプロピレンジエンゴム）を前記金型に射出した。
【０１３８】
上記イオン導電剤保持部材１４としての、上記四級アンモニウム塩の充填されたＥＰＤＭゴム層は、ＥＰＤＭ(住友化学工業製、エスプレンＥ６７０Ｆ)１００質量部、四級アンモニウム塩（富士純薬(株)社製、商品名テトラメチルアンモニウムクロライド）１０９．５質量部、ステアリン酸(日本油脂製、つばき)１質量部、亜鉛華(正同化学製、酸化亜鉛２種)５質量部、の配合からなる組成物をニーダーにて素練りした後、さらに硫黄(鶴見化学工業製、粉末硫黄)１．５質量部、加硫促進剤(大内新興化学工業製、ノクセラーＴＥＴ)２質量部を加え、オープンロールにて練ることでシートを形成し、これをリボン状に予備成形し、それを上記射出成形機に投入する。
【０１３９】
次に、上記イオン導電剤保持部材１４の外周側に、上記四級アンモニウム塩の添加により、体積抵抗率の常用対数値を７．２ｌｏｇΩｃｍに抵抗調整されたウレタン発泡材の弾性層１８を成形した後に、外径Φ１８に研磨した。
【０１４０】
この弾性層１８の成形方法として、具体的には、下記方法で行った。
−弾性層の形成−
・ポリエステルポリオール（三洋化成製、サンエスターＮＯ．２２） ７０質量部
・ポリエステルポリオール（三洋化成製、Ｐ−Ｌ２１００） ２０質量部
・イソシアネート（三菱化成ダウ製、ＰＡＰＩ−１３５） ３５質量部
四級アンモニウム塩（富士純薬株式会社製、テトラメチルアンモニウムクロライド）
０．７質量部
整泡剤（東レ・ダウコーニング製、ＳＺ−１３２７） ２質量部
【０１４１】
上記混合物を内径Φ２０ｍｍの円筒形な金型の中に予めΦ１１のＳＵＭ＋Ｎｉメッキ（硫黄快削鋼にニッケルメッキを施したもの）された円筒部材（ダミーのシャフト）を設け、前記金型を注入した。その後、１００℃、３０分で硬化させ、更にその後、８０℃、６０分で二次硬化させた。その後、脱型および円筒部材（ダミーシャフト）を抜き、弾性層１８を得る。この弾性層１８は、内径Φ１１ｍｍ、外径Φ２０ｍｍのチューブ状のものであり、この内径Φ１１ｍｍ部に、イオン導電剤移行電極１２とイオン導電剤保持部材１４と外部電界形成電極１６が一体になったものを挿入し、それを、研削盤にて砥石研磨を行い、外径が１８ｍｍの半導電性ロール１０を得た。なお、得られた弾性層１８の体積抵抗値の常用対数値を測定したところ、２２℃、５５％ＲＨ環境下で７．２ｌｏｇΩであった。また、弾性層１８のアスカーＣ硬度は３０°であった。
また、作製した半導電性ロール１０の抵抗値を測定したところ、１×１０５Ω以上１×１０１１Ω以下であり、半導電性を示していた。
【０１４２】
本実施例で作製した半導電性ロール１０を、富士ゼロックス株式会社製のＤｏｃｕ Ｃｅｎｔｅｒ−ＩＩＩ Ｃ３３００の二次転写ロールとして搭載すると共に、上記抵抗調整プログラム（図５に示す処理ルーチン）を記憶部２２Ｃに予め記憶し、二次転写ロールにおいて中間転写ベルトから記録媒体へのトナー像の転写が行われるときに、上記図５に示す処理ルーチンの割り込み処理がなされるように改造した。
【０１４３】
なお、記憶部２２Ｃには、さらに、半導電性ロール１０の抵抗値の許容範囲である基準抵抗値の上限値として８００ＭΩを示す情報を記憶した。また、半導電性ロール１０の抵抗値が該上限値を上回ったときに印加する電圧の極性、電圧値、及び電圧印加時間を示す高抵抗調整情報として、二次転写ロールによってトナー像を二次転写される領域を記録媒体が通過している間（ジョブ中における転写処理中）には、５０μＡの電流を、該記録媒体が二次転写領域に到達してから通過し終わるまでの時間、プラス極性で印加し、該二次転写される領域を記録媒体が通過した後で且つ次の転写を行う前（ジョブ終了後）には、５０μＡの電流を６０秒間プラス極性で印加することを示す、高抵抗調整情報を記憶した。
【０１４４】
また、記憶部２２Ｃには、さらに、半導電性ロール１０の抵抗値の許容範囲である基準抵抗値の下限値として１０ＭΩを示す情報を記憶した。また、半導電性ロール１０の抵抗値が該下限値を下回ったときに印加する電圧の極性、電圧値、及び電圧印加時間を示す低抵抗調整情報として、二次転写ロールによってトナー像を二次転写される領域を記録媒体が通過している間（ジョブ中における転写処理中）には、５０μＡの電流を該記録媒体が二次転写領域に到達してから通過し終わるまでの時間マイナス極性で印加し、ジョブ終了後には、５０μＡの電流を６０秒間マイナス極性で印加することを示す、高抵抗調整情報を記憶した。
【０１４５】
これによって、既設の転写制御と別に、システム抵抗値Ｒである、バックアップロール自体と、中間体転写ベルト自体と、二次転写ロール自体と、これらのバックアップロール〜二次転写ロール間と、を含む領域のシステム抵抗値Ｒが８００ＭΩを超えたときには、ジョブ中における転写処理中及びジョブ終了後６０秒間の間に、イオン導電剤移行電極１２から５０μＡの電流がプラスの極性で印可されるようにし、また、このシステム抵抗値Ｒが１０ＭΩを下回ったときには、ジョブ中における転写処理中及びジョブ終了後６０秒間の間に、イオン導電剤移行電極１２から５０μＡの電流がマイナスの極性で印可されるようにした。
【０１４６】
―評価―
この状態の画像形成装置について、２０℃、１０％ＲＨの環境下で、プロセススピード２６０ｍｍ／ｓｅｃで、Ａ４用紙（坪量：２００ｇ／ｍ２）を縦送り（長辺方向で移動させる送り）にて、３０％のベタ画像の連続書込を行い、半導電性ロール１０の使用限度を測定したところ、８００ｋｐｖ（８００×１０３枚）であった。評価結果を表１に示した。また、８００ｋｐｖ形成までの間に、転写不良はみられなかった。
【０１４７】
なお、この使用限度の評価は、転写効率が７０％となったときを、半導電性ロール１０が使用限度に到った時期、すなわち寿命に到達したときであるとした。
【０１４８】
＜実施例２＞
上記実施例１では、実施例１で調整した半導電性ロール１０を富士ゼロックス株式会社製のＤｏｃｕ Ｃｅｎｔｅｒ−ＩＩＩ Ｃ３３００の二次転写ロールとして搭載し、図５に示す抵抗調整処理として、ジョブ中における転写処理中と、ジョブ後と、の双方において、イオン導電剤移行電極１２に電流を印加した。本実施例２では、ジョブ中にのみイオン導電剤移行電極１２に電流を印加し、ジョブ後にはイオン導電剤移行電極１２に電流を印加しない以外は、実施例１と同じ半導電性ロール１０を用いて、実施例１と同じ評価を行った。
【０１４９】
すなわち、実施例２では、記憶部２２Ｃに、半導電性ロール１０の抵抗値の許容範囲である基準抵抗値の上限値として８００ＭΩを示す情報を記憶した。また、半導電性ロール１０の抵抗値が該上限値を上回ったときに印加する電圧の極性、電圧値、及び電圧印加時間を示す高抵抗調整情報として、ジョブ中における転写処理中に、５０μＡの電流を、該記録媒体が二次転写領域に到達してから通過し終わるまでの時間、プラス極性で印加することを示す、高抵抗調整情報を記憶した。
【０１５０】
また、記憶部２２Ｃには、さらに、半導電性ロール１０の抵抗値の許容範囲である基準抵抗値の下限値として１０ＭΩを示す情報を記憶した。また、半導電性ロール１０の抵抗値が該下限値を下回ったときに印加する電圧の極性、電圧値、及び電圧印加時間を示す低抵抗調整情報として、二次転写ロールによってトナー像を二次転写される領域を記録媒体が通過している間（ジョブ中における転写処理中）に、５０μＡの電流を、該記録媒体が二次転写領域に到達してから通過し終わるまでの時間マイナス極性で印加することを示す、高抵抗調整情報を記憶した。
【０１５１】
これによって、既設の転写制御と別に、システム抵抗値Ｒである、バックアップロール自体と、中間体転写ベルト自体と、二次転写ロール自体と、これらのバックアップロール〜二次転写ロール間と、を含む領域のシステム抵抗値Ｒが８００ＭΩを超えたときには、ジョブ中における転写処理中に、イオン導電剤移行電極１２から５０μＡの電流がプラスの極性で印可されるようにし、また、このシステム抵抗値Ｒが１０ＭΩを下回ったときには、ジョブ中における転写処理中に、イオン導電剤移行電極１２から５０μＡの電流がマイナスの極性で印可されるようにした。
【０１５２】
この状態の画像形成装置について、実施例１と同じ方法を用いて画像の連続書込を行い、半導電性ロール１０の使用限度を実施例１と同じ評価方法を用いて測定したところ、５００ｋｐｖ（５００×１０３枚）であった。また、５００ｋｐｖ形成までの間に、転写不良はみられなかった。評価結果を表１に示した。
【０１５３】
＜実施例３＞
上記実施例１では、実施例１で調整した半導電性ロール１０を富士ゼロックス株式会社製のＤｏｃｕ Ｃｅｎｔｅｒ−ＩＩＩ Ｃ３３００の二次転写ロールとして搭載し、図５に示す抵抗調整処理として、ジョブ中における転写処理中と、ジョブ後と、の双方において、イオン導電剤移行電極１２に電流を印加した。本実施例３では、ジョブ後にのみイオン導電剤移行電極１２に電流を印加し、ジョブ中にはイオン導電剤移行電極１２に電流を印加しない以外は、実施例１と同じ半導電性ロール１０を用いて、実施例１と同じ評価を行った。
【０１５４】
すなわち、実施例３では、記憶部２２Ｃに、半導電性ロール１０の抵抗値の許容範囲である基準抵抗値の上限値として８００ＭΩを示す情報を記憶した。また、半導電性ロール１０の抵抗値が該上限値を上回ったときに印加する電圧の極性、電圧値、及び電圧印加時間を示す高抵抗調整情報として、二次転写ロールによってトナー像を二次転写される領域を記録媒体が通過した後（ジョブ後）に、５０μＡの電流を６０秒間、プラス極性で印加することを示す、高抵抗調整情報を記憶した。
【０１５５】
また、記憶部２２Ｃには、さらに、半導電性ロール１０の抵抗値の許容範囲である基準抵抗値の下限値として１０ＭΩを示す情報を記憶した。また、半導電性ロール１０の抵抗値が該下限値を下回ったときに印加する電圧の極性、電圧値、及び電圧印加時間を示す低抵抗調整情報として、二次転写ロールによってトナー像を二次転写される領域を記録媒体が通過した後（ジョブ後）に、５０μＡの電流を６０秒間マイナス極性で印加することを示す、高抵抗調整情報を記憶した。
【０１５６】
これによって、既設の転写制御と別に、システム抵抗値Ｒである、バックアップロール自体と、中間体転写ベルト自体と、二次転写ロール自体と、これらのバックアップロール〜二次転写ロール間と、を含む領域のシステム抵抗値Ｒが８００ＭΩを超えたときには、ジョブ後に、イオン導電剤移行電極１２から５０μＡの電流がプラスの極性で６０秒間印可されるようにし、また、このシステム抵抗値Ｒが１０ＭΩを下回ったときには、ジョブ後に、イオン導電剤移行電極１２から５０μＡの電流がマイナスの極性で６０秒間印可されるようにした。
【０１５７】
この状態の画像形成装置について、実施例１と同じ方法を用いて画像の連続書込を行い、半導電性ロール１０の使用限度を実施例１と同じ評価方法を用いて測定したところ、５００ｋｐｖ（５００×１０３枚）であった。また、５００ｋｐｖ形成までの間に、転写不良はみられなかった。評価結果を表１に示した。
【０１５８】
＜実施例４＞
実施例１において用いた外部電界形成電極１６に替えて、外径Φ１２ｍｍ×内径Φ１０ｍｍのＳＵＭ＋Ｎｉメッキ（硫黄快削鋼にニッケルメッキを施したもの）円筒状部材の外周に、Φ０．５ｍｍの孔１６Ａを１．０ｍｍのピッチで設けることによって作製した外部電界形成電極１６を用いた以外は、実施例１と同じ材料構成及び同じ製法にて半導電性ロール１０を調整し、調整した半導電性ロール１０について実施例１と同じ方法を用いて評価を行った。実施例４における半導電性ロール１０の使用限度を実施例１と同じ評価方法を用いて測定したところ、８００ｋｐｖ（８００×１０３枚）以上で使用可能であることが確認された。
しかし、９０万枚以上形成時において、二次転写ロールとしての半導電性ロール１０の転写ニップ時（バックアップロールとの間で記録媒体を挟んで搬送したとき）に撓みが観察され、許容範囲内であるが、転写不良が発生した。これは、外部電界形成電極１６の厚みが実施例１に比べて薄いためと考えられる。評価結果を表１に示した。
【０１５９】
＜実施例５＞
実施例１において用いた外部電界形成電極１６に替えて、外径Φ１２ｍｍ×内径Φ１１．９ｍｍのＳＵＭ＋Ｎｉメッキ（硫黄快削鋼にニッケルメッキを施したもの）円筒状部材の外周に、Φ０．５ｍｍの孔１６Ａを１．０ｍｍのピッチで設けることによって作製した外部電界形成電極１６を用いた。
【０１６０】
また、実施例１において用いたイオン導電剤移行電極１２に替えて、外径Φ１０ｍｍのＳＵＭ＋Ｎｉメッキ円筒状部材を用いた以外は、実施例１と同じ材料構成及び同じ製法にて半導電性ロール１０を調整し、調整した半導電性ロール１０について実施例１と同じ方法を用いて評価を行った。実施例５における半導電性ロール１０の使用限度を実施例１と同じ評価方法を用いて測定したところ、３００ｋｐｖ（３００×１０３枚）で使用可能であることが確認された。実施例１〜３に比べて、使用限度が減少した理由は、イオン導電剤保持部材１４の厚みが実施例１〜３に比べて小さいためと考えられる。
なお、本実施例５では、上記３００ｋｐｖの画像形成時において、二次転写ロールとしての半導電性ロール１０の転写ニップ時（バックアップロールとの間で記録媒体を挟んで搬送したとき）に撓みが観察され、許容範囲内であるが、転写不良が発生した。これは、本実施例５で用いた半導電性ロール１０のイオン導電剤移行電極１２の外径Φ１０ｍｍであり、実施例１〜４で用いた半導電性ロール１０のイオン導電剤移行電極１２の外径外径Φ２ｍｍより太いためと考えられる。
【０１６１】
＜実施例６＞
上記実施例１では、実施例１で調整した半導電性ロール１０を富士ゼロックス株式会社製のＤｏｃｕ Ｃｅｎｔｅｒ−ＩＩＩ Ｃ３３００の二次転写ロールとして搭載し、図５に示す抵抗調整処理として、ジョブ中における転写処理中と、ジョブ後（記録媒体が該二次転写される領域を通過した後）６０秒間と、の双方において、イオン導電剤移行電極１２に５０μＡの電流を印加した。
本実施例６では、ジョブ中における転写処理中と、ジョブ後３０間と、の双方において、イオン導電剤移行電極１２に３μＡの電流を印加した以外は、実施例１と同じ半導電性ロール１０を用いて、実施例１と同じ評価を行った。
【０１６２】
すなわち、実施例６では、記憶部２２Ｃに、半導電性ロール１０の抵抗値の許容範囲である基準抵抗値の上限値として８００ＭΩを示す情報を記憶した。また、半導電性ロール１０の抵抗値が該上限値を上回ったときに印加する電圧の極性、電圧値、及び電圧印加時間を示す高抵抗調整情報として、ジョブ中における転写処理中には、３０μＡの電流を、該記録媒体が二次転写領域に到達してから通過し終わるまでの時間、プラス極性で印加し、該二次転写される領域を記録媒体が通過した後（ジョブ終了後）には、３０μＡの電流を３０秒間プラス極性で印加することを示す、高抵抗調整情報を記憶した。
【０１６３】
また、記憶部２２Ｃには、さらに、半導電性ロール１０の抵抗値の許容範囲である基準抵抗値の下限値として１０ＭΩを示す情報を記憶した。また、半導電性ロール１０の抵抗値が該下限値を下回ったときに印加する電圧の極性、電圧値、及び電圧印加時間を示す低抵抗調整情報として、二次転写ロールによってトナー像を二次転写される領域を記録媒体が通過している間（ジョブ中における転写処理中）には、３０μＡの電流を、該記録媒体が二次転写領域に到達してから通過し終わるまでの時間マイナス極性で印加し、該二次転写される領域を記録媒体が通過した後（ジョブ終了後）には、３０μＡの電流を３０秒間プラス極性で印加することを示す、高抵抗調整情報を記憶した。
【０１６４】
これによって、既設の転写制御と別に、システム抵抗値Ｒである、バックアップロール自体と、中間体転写ベルト自体と、二次転写ロール自体と、これらのバックアップロール〜二次転写ロール間と、を含む領域のシステム抵抗値Ｒが８００ＭΩを超えたときには、ジョブ中における転写処理中及びジョブ終了後６０秒間の間に、イオン導電剤移行電極１２から３０μＡの電流がプラスの極性で印可されるようにし、また、このシステム抵抗値Ｒが１０ＭΩを下回ったときには、ジョブ中における転写処理中及びジョブ終了後６０秒間の間に、イオン導電剤移行電極１２から３０μＡの電流がマイナスの極性で印可されるようにした。
【０１６５】
この状態の画像形成装置について、実施例１と同じ方法を用いて画像の連続書込を行い、半導電性ロール１０の使用限度を実施例１と同じ評価方法を用いて測定したところ、４００ｋｐｖ（４００×１０３枚）であった。また、４００ｋｐｖ形成までの間に、転写不良はみられなかった。評価結果を表１に示した。
こように、実施例１に比べて使用限度が小さくなったのは、イオン導電剤移行電極１２に印加する電流値及び電流印加時間が実施例１に比べて短かったためと考えられる。
【０１６６】
＜実施例７＞
実施例１では、イオン導電剤移行電極１２及びイオン導電剤保持部材１４を、外部電界形成電極１６の内周側に設けた構成としたが、本実施例７では、イオン導電剤移行電極１２及びイオン導電剤保持部材１４を、半導電性ロール１０と別体として設けて、イオン導電剤保持部材１４の外周を弾性層１８の外周面に接触配置し、実施例１と同じ割り込み処理を行い、実施例１と同じ評価を行った。
【０１６７】
本実施例７では、半導電性ロール１０を下記方法にて作成した。
（半導電性ロールの作製）
本実施例７の半導電性ロール１０においては、外部電界形成電極として、外径Φ２ｍｍのＳＵＭ＋Ｎｉメッキの円柱状部材を用意した。そして、この外部電界形成電極の外周側に、実施例１で用いた四級アンモニウム塩の添加により、体積抵抗率の常用対数値を７．２ｌｏｇΩｃｍに抵抗調整されたウレタン発泡材の弾性層を成形した後に、外径Φ１８ｍｍに研磨した。弾性層の成形方法としては、実施例１と同じ方法を用いた。これによって、半導電性ロール１０を作製した。なお、得られた弾性層の体積抵抗値の常用対数値を測定したところ、２２℃、５５％ＲＨ環境下で７．２ｌｏｇΩであった。また、弾性層のアスカーＣ硬度は３０°であった。
【０１６８】
次に、この半導電性ロール１０へイオン導電剤を供給する部材として、まず、イオン導電剤移行電極１２として、外径Φ２ｍｍのＳＵＭ＋Ｎｉメッキの円柱状部材を用意し、その外周に、イオン導電剤保持部材１４として実施例１で用いた四級アンモニウム塩を５０％充填させたＥＰＤＭゴム（エチレンプロピレンジエンゴム）層を設けて、外径Φ８ｍｍのロールを形成した。このＥＰＤＭゴム層の形成は、実施例１と同様に行った。
【０１６９】
そして、上記作製した半導電性ロール１０を、富士ゼロックス株式会社製のＤｏｃｕ Ｃｅｎｔｅｒ−ＩＩＩ Ｃ３３００の二次転写ロールとして搭載し、この半導電性ロール１０の外周面に、上記調整した半導電性ロール１０へイオン導電剤を供給する部材の外周面を接触配置させた。また、上記抵抗調整プログラム（図５に示す処理ルーチン）を記憶部２２Ｃに予め記憶し、二次転写ロールにおいて中間転写ベルトから記録媒体へのトナー像の転写が行われるときに、上記図５に示す処理ルーチンの割り込み処理がなされるように改造した。
【０１７０】
なお、記憶部２２Ｃには、実施例１と同じ情報を記憶した。これによって、既設の転写制御と別に、システム抵抗値Ｒである、バックアップロール自体と、中間体転写ベルト自体と、二次転写ロール自体と、これらのバックアップロール〜二次転写ロール間と、を含む領域のシステム抵抗値Ｒが８００ＭΩを超えたときには、ジョブ中における転写処理中及びジョブ終了後６０秒間の間に、イオン導電剤移行電極から５０μＡの電流がプラスの極性で印可されるようにし、また、このシステム抵抗値Ｒが１０ＭΩを下回ったときには、ジョブ中における転写処理中及びジョブ終了後６０秒間の間に、イオン導電剤移行電極から５０μＡの電流がマイナスの極性で印可されるようにした。
【０１７１】
この状態の画像形成装置について、実施例１と同じ評価方法を用いて評価を行ったところ、使用限度は４００ｋｐｖ（４００×１０３枚）であった。評価結果を表１に示した。
【０１７２】
＜比較例１＞
実施例１において用いた半導電性ロール１０に替えて、下記構成の半導電性ロール１０を用い、該半導電性ロール１０を、富士ゼロックス株式会社製のＤｏｃｕ Ｃｅｎｔｅｒ−ＩＩＩ Ｃ３３００の二次転写ロールとして搭載し、既設の転写制御は行うが、実施例１で行った図５に示す割り込み処理については行わなかった以外は、実施例１と同じ評価方法を用いて評価を行った。
【０１７３】
本比較例１の半導電性ロール１０においては、外部電界形成電極として、外径Φ２ｍｍのＳＵＭ＋Ｎｉメッキの円柱状部材を用意した。そして、この外部電界形成電極の外周側に、実施例１で用いた四級アンモニウム塩の添加により、体積抵抗率の常用対数値を７．２ｌｏｇΩｃｍに抵抗調整されたウレタン発泡材の弾性層を成形した後に、外径Φ１８に研磨した。弾性層の成形方法としては、実施例１と同じ方法を用いた。
【０１７４】
本比較例１の画像形成装置について、実施例１と同じ方法を用いて画像の連続書込を行い、半導電性ロール１０の使用限度を実施例１と同じ評価方法を用いて測定したところ、２００ｋｐｖ（２００×１０３枚）であった。評価結果を表１に示した。
【０１７５】
【表１】
【０１７６】
表１に示されるように、抵抗調整処理を行った実施例１〜７の画像形成装置においては、抵抗調整処理を行わなかった比較例１に比べて、使用限度が長く寿命低下が抑制されていることが分かる。これは、実施例１〜７では、半導電性ロール１０の抵抗値が調整されることで、抵抗変動が抑制されたことから、結果的に使用限度の向上が図られたためと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０１７７】
【図１】本実施の形態の半導電性ロールの一例を示す断面図である。
【図２】本実施の形態の半導電性ロールの一例を示す断面図である。
【図３】本実施の形態の半導電性ロールが搭載される画像形成装置の一例を示す模式図である。
【図４】本実施の形態の半導電性ロールを１次転写ロールとして画像形成装置に搭載した場合を示す模式図である。
【図５】本実施の形態の画像形成装置の制御部で実行される抵抗調整処理を示すフローチャートである。
【図６】従来の半導電性ロールを用いた場合、及び本実施の形態の半導電性ロールを用いた場合、の双方について、画像形成装置の稼働時間と抵抗値との関係を示す線図である。
【符号の説明】
【０１７８】
１０ 半導電性ロール
１２ イオン導電剤移行電極
１４ イオン導電剤保持部材
１６ 外部電界形成電極
１８ 弾性層
２０ 画像形成装置
２２Ａ 制御部
３０ 電圧印加部
３２ 電圧印加部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導電性ロール及びそれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用した画像形成装置では、表面を帯電された像保持体上に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーによって現像することで静電潜像に応じたトナー像が像保持体上に形成されている。そして、この像保持体上に形成されたトナー像は、半導電性ロールによって記録媒体に直接または中間転写体を介して記録媒体に転写される。この記録媒体上に転写されたトナー像が定着装置によって該記録媒体に定着されることで、記録媒体上に画像が形成されている。
【０００３】
画像形成装置に搭載されている各種部材の中で、半導電性ロール等の半導電性部材の寿命は、一般的には抵抗値で判断されるが、この抵抗値は環境変動や通電等により変動することが知られている。特に、導電機構がイオン導電剤添加により調整されている場合には、通電時の分極によりイオン導電剤が像保持体、中間転写体、及び記録媒体等に移行してしまい、抵抗値が高くなる。抵抗値の変動が生じると、帯電または転写効率が悪くなり、画質劣化につながる場合がある。
【０００４】
このような半導電性部材の抵抗値の変動抑制のための技術として、様々な技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の技術によれば、部材の抵抗が上昇したときに、部材内部を加熱することによって、環境変化による抵抗変動を抑制している。
【特許文献１】特開２００７−３１６１９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、抵抗値変動が抑制される半導電性ロール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】
請求項１に係る発明は、第１の電極部材と、前記第１の電極部材の外周側に設けられイオン導電剤を含有し弾性を有する弾性層と、前記弾性層に接触し前記イオン導電剤を予め保持した保持部材と、前記保持部材に接触する第２の電極部材と、を備えた半導電性ロールである。
【０００７】
請求項２に係る発明は、前記保持部材は、前記第２の電極部材の外周側に層状に設けられ、前記第１の電極部材は、筒状であって外周面に前記イオン導電剤が厚み方向に通過する孔を有し、内周面側に前記保持部材が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の半導電性ロールである。
【０００８】
請求項３に係る発明は、少なくとも像保持体と、該像保持体表面を帯電する帯電ロールと、前記像保持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像保持体表面に形成された潜像をトナー像として現像する現像手段と、該トナー像を記録媒体に転写する半導電性ロールとを備え、前記半導電性ロール及び前記帯電ロールの少なくとも一方が、請求項１または請求項２に記載の半導電性ロールであることを特徴とする画像形成装置である。
【０００９】
請求項４に係る発明は、中間転写体を備え、前記半導電性ロールは、前記像保持体表面から前記中間転写体表面にトナー像を一次転写する一次転写ロールと、前記中間転写体表面に一次転写されたトナー像を前記記録媒体に転写する二次転写ロールと、前記二次転写ロールに対向して設けられる対向ロールと、を含み、前記一次転写ロール、前記二次転写ロール及び前記対向ロールの少なくとも一つが請求項１または請求項２に記載の半導電性ロールであることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置である。
【００１０】
請求項５に係る発明は、前記第１の電極部材へ電圧を印加する第１の電圧印加手段と、前記第２の電極部材へ電圧を印加する第２の電圧印加手段と、前記第１の電圧印加手段によって前記第１の電極部材へ電圧が印加されたときの少なくとも請求項１または請求項２に記載の半導電性ロールの抵抗を測定する測定手段と、前記測定手段によって測定された抵抗値が予め定めた基準抵抗範囲内を維持するように、前記保持部材から前記弾性層へ前記イオン導電剤を移行、または前記弾性層から前記保持部材へ前記イオン導電剤を移行させるように、前記第２の電圧印加手段を制御する制御手段と、を備えた請求項３または請求項４に記載の画像形成装置である。
【００１１】
請求項６に係る発明は、前記制御手段は、画像形成装置における画像形成処理中、及び画像形成処理後の少なくとも一方において、前記測定手段によって測定された抵抗値が予め定めた基準抵抗範囲内を維持するように、前記保持部材から前記弾性層へ前記イオン導電剤を移行、または前記弾性層から前記保持部材へ前記イオン導電剤を移行させるように、前記第２の電圧印加手段を制御することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置である。
【００１２】
請求項７に係る発明は、前記第１の電極部材へ電圧を印加する第１の電圧印加手段と、前記第２の電極部材へ電圧を印加する第２の電圧印加手段と、前記第１の電圧印加手段によって前記第１の電極部材へ電圧が印加されたときの少なくとも請求項１または請求項２に記載の半導電性ロールの抵抗を測定する測定手段と、前記測定手段によって測定された抵抗値に応じて、前記第２の電圧印加手段を制御する制御手段と、を備えた請求項３または請求項４に記載の画像形成装置である。
【００１３】
請求項８に係る発明は、前記制御手段は、画像形成装置における画像形成処理中、及び画像形成処理後の少なくとも一方において、前記測定手段によって測定された抵抗値に応じて、前記保持部材から前記弾性層へ前記イオン導電剤を移行、または前記弾性層から前記保持部材へ前記イオン導電剤を移行させるように、前記第２の電圧印加手段を制御することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明によれば、本発明の第２の電極部材及び保持部材を有さない構成である場合に比べて、半導電性ロールにおける抵抗値変動が抑制される、という効果を奏する。
【００１５】
請求項２に係る発明によれば、第２の電極部材及び保持部材が、第１の電極部材の内周側に設けられた構成ではない場合に比べて、半導電性ロールの簡略化及び小型化が図れる、という効果を奏する。
【００１６】
請求項３に係る発明によれば、本発明の半導電性ロールを有さない構成である場合に比べて、長期間に渡り使用することができる、という効果が得られる。
【００１７】
請求項４に係る発明によれば、本発明の半導電性ロールを有さない構成である場合に比べて、長期間に渡り使用することができる、という効果が得られる。
【００１８】
請求項５に係る発明によれば、本発明の制御手段による制御を行わない場合に比べて、長期間に渡り使用することができる、という効果が得られる。
【００１９】
請求項６に係る発明によれば、本発明の制御手段による制御を行わない場合に比べて、消費電力が抑制される、という効果が得られる。
【００２０】
請求項７に係る発明によれば、本発明の制御手段による制御を行わない場合に比べて、長期間に渡り使用することができる、という効果が得られる。
【００２１】
請求項８に係る発明によれば、本発明の制御手段による制御を行わない場合に比べて、消費電力が抑制される、という効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００２３】
図１及び図２に示すように、本実施形態の半導電性ロール１０は、円柱状のイオン導電剤移行電極１２の外周側に、イオン導電剤保持部材１４、外部電界形成電極１６、及び弾性層１８が順に積層されて構成されている。具体的には、円柱状のイオン導電剤移行電極１２の外周に、イオン導電剤保持部材１４が層状に設けられている。そして、このイオン導電剤保持部材１４の外周を覆うように、円筒状の外部電界形成電極１６が設けられている。そして、この外部電界形成電極１６の外周には弾性層１８が設けられている。
【００２４】
上記半導電性ロール１０が、本発明の半導電性ロールに相当し、イオン導電剤移行電極１２が、本発明の半導電性ロールの第２の電極部材に相当し、イオン導電剤保持部材１４が、本発明の半導電性ロールの保持部材に相当する。また、外部電界形成電極１６が、本発明の半導電性ロールの第１の電極部材に相当し、弾性層１８が、本発明の半導電性ロールの弾性層に相当する。
【００２５】
なお、本実施の形態において、半導電性とは、抵抗値が１×１０５Ω以上１×１０１１Ω以下の範囲であることを示している。この半導電性であることを示す抵抗値は、１×１０６Ω以上１×１０９Ω以下の範囲であることがより望ましい。半導電性ロール１０の抵抗値が、１×１０５Ω以上１×１０１１Ω以下の範囲内であることで、半導電性ロール１０を後述する画像形成装置の帯電ロール、転写ロール、バックアップロール等として搭載したときに、転写不良が抑制されると共に、低温低湿環境（１０℃、１５％ＲＨ）において接触部以後での剥離放電が抑制され、画質劣化が抑制される。
【００２６】
この半導電性ロール１０の抵抗値Ｒ（Ω）は、半導電性ロール１０を金属板などの導電体上に置いて、半導電性ロール１０の両端部に各４．９Ｎの荷重をかけ、半導電性ロール１０の外部電界形成電極１６に１．０ｋＶの電圧Ｖを印加し、１０秒後の半導電性ロール１０の外部電界形成電極１６及び金属板間に流れる電流値Ｉ（Ａ）を読み取り、下記式（１）から求めた。なお、測定環境は２２℃、５５％ＲＨとした。
Ｒ＝Ｖ／Ｉ ・・・ 式（１）
【００２７】
イオン導電剤移行電極１２は、半導電性ロール１０の支持部材として機能すると共に、イオン導電剤移行電極１２の外周に設けられたイオン導電剤保持部材１４に保持されているイオン導電剤を弾性層１８側へ移行、または弾性層１８に含有されているイオン導電剤をイオン導電剤保持部材１４側へ移行させる電圧を印加するための電極として機能する。
【００２８】
イオン導電剤移行電極１２としては、体積抵抗の常用対数値が６ｌｏｇΩｃｍ以下、好ましくは３ｌｏｇΩｃｍ以下の部材が用いられる。このイオン導電剤移行電極１２としては、例えば、アルミニウム、銅合金、ステンレス鋼等の金属又は合金；クロム、ニッケル等で鍍金処理を施した鉄などの材質で構成される。これらの材質であれば、強度及び電気的特性の点から、電極及び支持部材としていずれも使用される。
イオン導電剤移行電極１２の外径φは、半導電性ロール１０を構成したときに軸の撓みが抑制される観点から、０．１ｍｍ以上１２ｍｍ以下の範囲であるのが好ましく、１ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲であるのがより望ましい。
【００２９】
イオン導電剤保持部材１４は、本実施の形態では、イオン導電剤移行電極１２の外周に設けられている。具体的には、イオン導電剤保持部材１４は、イオン導電剤移行電極１２の外周側と外部電界形成電極１６の内周側の領域を埋めるように設けられている。このイオン導電剤保持部材１４は、内部にイオン導電剤を保持している。そして、イオン導電剤移行電極１２に印加された電圧または電流に応じて、イオン導電剤保持部材１４に保持されたイオン導電剤が弾性層１８側へ移行、または弾性層１８に保持されていたイオン導電剤がイオン導電剤保持部材１４側へ移行する。イオン導電剤保持部材１４に保持されたイオン導電剤が弾性層１８側へ移行することで、弾性層１８にはイオン導電剤が供給される。一方、弾性層１８に保持されていたイオン導電剤がイオン導電剤保持部材１４側に移行することで、弾性層１８に保持されていたイオン導電剤の少なくとも一部がイオン導電剤保持部材１４に回収されることとなる。このイオン導電剤保持部材１４側から弾性層１８側へのイオン導電剤の移行、及び弾性層１８側からイオン導電剤保持部材１４側へのイオン導電剤の移行の切り替えは、イオン導電剤移行電極１２に印加される電圧または電流の極性を変更することで行われる。
【００３０】
このイオン導電剤保持部材１４としては、イオン導電剤保持部材１４を構成するゴム材料や樹脂中に、イオン導電剤が充填された構成とされている。
【００３１】
このイオン導電剤保持部材１４を構成する樹脂としては、ポリヒドロキシル化合物として、一般の軟質ポリウレタンフォームやウレタンエラストマー製造に用いられるポリオール、即ち、末端にポリヒドロキシル基を有するポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、及び両者の共重合物であるポリエーテルポリオールが挙げられるほか、ポリオール中でエチレン性不飽和単量体を重合させて得られる所謂ポリマーポリオール等の一般的なポリオールが使用される。また、一般的な軟質ポリウレタンフォームやウレタンエラストマー製造に使用されるポリイソシアネート、即ち、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、粗製ＴＤＩ、４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、粗製ＭＤＩ、炭素数２〜１８の脂肪族ポリイソシアネート、炭素数４〜１５の脂環式ポリイソシアネート及びこれらポリイソシアネートの混合物や変性物、例えば部分的にポリオール類と反応させて得られるプレポリマー等が用いられる。
【００３２】
また、このイオン導電剤保持部材１４を構成するゴム材料としては、エピクロロヒドリン、ポリウレタン、ニトリルゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキシドゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、塩素化ポリイソプレン、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、水素化ポリブタジエン、ブチルゴム、シリコーンゴム等、又はこれらの２種以上をブレンドしてなる材料が挙げられる。望ましくは、ウレタンゴム、ニトリルゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキシドゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）である。
【００３３】
このイオン導電剤保持部材１４に充填（保持）させるイオン導電剤としては、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（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、等が挙げられる。
【００３４】
また、イオン導電剤としては、多価アルコール（１，４ブタンジオール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール等）およびその誘導体と金属塩との錯体、モノオール（エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等）と金属塩の錯体も挙げられる。金属塩としては、例えばＬｉＣｌＯ4、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＢＦ4、ＮａＣｌＯ4、ＮａＳＣＮ、ＫＳＣＮ、ＮａＣｌ等の周期律表第１族の金属塩；ＮＨ4+の塩等の電解質；Ｃａ（ＣｌＯ4）2、Ｂａ（ＣｌＯ4）2等の周期律表第２族の金属塩；これらに、少なくとも１個以上の水酸基、カルボキシル基、一級ないし二級アミン基等イソシアネートと反応する活性水素を有する基を持ったもの；等が挙げられる。この錯体として具体的には、ＰＥＬ（ＬｉＣｌＯ4とポリエチレングリコールとの錯体）等が挙げられる。
【００３５】
これらのイオン導電剤は、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。
【００３６】
これらのイオン導電剤の中でも、効果的に抵抗値の調整が可能な点で、特に多価イオンを形成し得る四級アンモニウム塩を用いることが好ましい。
【００３７】
このイオン導電剤のイオン導電剤保持部材１４への充填率は、イオン導電剤保持部材１４がイオン導電剤を保持可能な最大量を１００％としたときに、該最大量に対して５％以上であることが望ましく、３０％以上であることが特に望ましい。イオン導電剤のイオン導電剤保持部材１４への充填率が５％以上であると、イオン導電剤を効率良く移行することができるという効果を奏する。
【００３８】
外部電界形成電極１６は、円筒状であって、電圧または電流を印加されることによって半導電性ロール１０の外部に設けられた各種部材（外部部材）との間に電界を形成するための電極として機能する。
【００３９】
本実施の形態では、この外部電界形成電極１６は、イオン導電剤保持部材１４の外周を覆うように形成されている。そして、この外部電界形成電極１６の外周面上には、図２に示すように、複数の孔１６Ａが設けられている。この孔１６Ａは、外部電界形成電極１６の内周側に設けられたイオン導電剤保持部材１４から外周側に設けられた弾性層１８へ、または弾性層１８からイオン導電剤保持部材１４へイオン導電剤が通過可能な孔１６Ａであればよい。イオン導電剤の移行の観点から、外部電界形成電極１６を隔てて（複数の孔１６Ａの内外で）イオン導電剤保持部材１４と弾性層１８とが直接接触していることが好ましい。
この孔１６Ａは、外部電界形成電極１６の外周面の外周方向及び軸方向の全領域に渡って設けられている。
【００４０】
このため、イオン導電剤保持部材１４に保持されていたイオン導電剤を弾性層１８側へ移行させる電圧または電流がイオン導電剤移行電極１２に印加されると、印加された電圧に応じてイオン導電剤保持部材１４に保持されていたイオン導電剤が孔１６Ａを通過して弾性層１８側へと移行し、弾性層１８側に保持される。一方、弾性層１８に含有されていたイオン導電剤をイオン導電剤保持部材１４側へ移行させる電圧または電流がイオン導電剤移行電極１２に印加されると、弾性層１８から孔１６Ａを通ってイオン導電剤保持部材１４へイオン導電剤が移行する。
【００４１】
外部電界形成電極１６としては、表面抵抗率の常用対数値が６ｌｏｇΩ／□以下、望ましくは３ｌｏｇΩ／□以下の導電性（体積抵抗率が１０４Ωｃｍ以下）の部材が用いられる。このイオン導電剤移行電極１２としては、例えば、アルミニウム、銅合金、ステンレス鋼等の金属又は合金；クロム、ニッケル等で鍍金処理を施した鉄；など材質で構成される。これらの材質であれば、強度及び電気的特性の点から、電極及び支持部材としていずれも使用される。
この外部電界形成電極１６の外径φは、３ｍｍ以上１２ｍｍ以下の範囲であり、外部電界形成電極１６の強度不足により撓むことで転写不良が発生することを抑制する観点から、厚みは０．０５ｍｍ以上８ｍｍ以下であることが望ましいが、５ｍｍ以上１５ｍｍ以下の範囲であり、厚みは１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが望ましい。
【００４２】
弾性層１８は、無発泡層だけから構成されるものであってもよいし、発泡層の表面（外側）に無発泡層を有するものであってもよい。また、この発泡層及び無発泡層は複数でも構わない。なお、弾性層１８とは１００Ｐａの外力印加により変形しても、もとの形状に復元する材料から構成される層をいう。
弾性層１８としては、ゴム材中にイオン導電剤を分散させた形態が挙げられる。
【００４３】
この弾性層１８を構成するゴム材料としては、エピクロロヒドリン、ポリウレタン、ニトリルゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキシドゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、塩素化ポリイソプレン、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、水素化ポリブタジエン、ブチルゴム、シリコーンゴム等、又はこれらの２種以上をブレンドしてなる材料が挙げられる。望ましくは、ウレタンゴム、ニトリルゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキシドゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）である。これらのゴム材料は弾性を有するため、いずれも弾性層１８を構成する材料として好適に使用される。特にエピクロロヒドリンを主成分とする合成ゴムは、ゴム自体がある程度の通電性を有しているため優れている。
【００４４】
弾性層１８を無発泡層と発泡層とから構成する場合には、ゴム材料は主にエピクロロヒドリンゴムから構成されることが望ましく、他の１種類以上の有機ゴムであるＮＢＲ、ＥＰＤＭ、ＳＢＲ、ＣＲ等をブレンドしても構わない。無発泡層と発泡層とに主に使用するエピクロロヒドリンゴムとしては、例えば日本ゼオン（株）製の各々体積抵抗値が違うＧｅｃｈｒｏｎ １１００、Ｇｅｃｈｒｏｎ ３１００、Ｇｅｃｈｒｏｎ ３１０１、Ｇｅｃｈｒｏｎ ３１０２、Ｇｅｃｈｒｏｎ ３１０３、Ｇｅｃｈｒｏｎ ３１０５、Ｇｅｃｈｒｏｎ ３１０６等を使用し、狙いとする抵抗値を得るために２種類以上のグレードを組合せて使用してもよい。
【００４５】
弾性層１８に含有するイオン導電剤としては、上記イオン導電剤保持部材１４に保持されるイオン導電剤と同じ種類のものが好適に用いられる。
【００４６】
さらに、弾性層１８には、上記イオン導電剤と共に電子導電剤を含有させてもよい。この電子導電剤の例としては、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金属又は合金；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；などの微粉末が挙げられる。
【００４７】
この弾性層１８へのイオン導電剤及び電子導電剤の総添加量は、半導電性ロール１０を調整した時の抵抗値が、後述する画像形成装置に搭載したときに求められる抵抗を実現可能な量であればよい。
【００４８】
この弾性層１８の体積抵抗率の常用対数値としては、具体的には、体積抵抗率の常用対数値が３ｌｏｇΩｃｍ以上１２ｌｏｇΩｃｍ以下の範囲内であることが好ましい。詳細には、半導電性ロール１０を画像形成装置の帯電ロールとして用いる場合には、弾性層１８の体積抵抗率の常用対数値は３ｌｏｇΩｃｍ以上６ｌｏｇΩｃｍ以下であることが望ましい。また、半導電性ロール１０を画像形成装置の一次転写ロールとして用いる場合には、弾性層１８の体積抵抗の常用対数値は６ｌｏｇΩｃｍ以上７．５ｌｏｇΩｃｍ以下であることが望ましい。また、半導電性ロール１０を画像形成装置の二次転写ロールとして用いる場合には、弾性層１８の体積抵抗の常用対数値は６．５ｌｏｇΩｃｍ以上７．５ｌｏｇΩｃｍ以下であることが望ましい。さらに、半導電性ロール１０を画像形成装置が単色の画像形成装置である場合における転写ロールとしては、弾性層１８の体積抵抗の常用対数値は８ｌｏｇΩｃｍ以上８．５ｌｏｇΩｃｍ以下であることが望ましい。
また、半導電性ロール１０を感光体上のトナーを直接記録媒体へ転写する直接転写用の転写ロールとして用いる場合には、弾性層１８の体積抵抗の常用対数値は７ｌｏｇΩｃｍ以上８ｌｏｇΩｃｍ以下であることが望ましい。また、半導電性ロール１０を画像形成装置のバックアップロールとして用いる場合には、弾性層１８の体積抵抗率の常用対数値は６ｌｏｇΩｃｍ以上７．５ｌｏｇΩｃｍ以下であることが望ましい。
【００４９】
なお、前記体積抵抗率の常用対数値の測定は、シート状の測定サンプルに対し、測定治具（Ｒ２７０２Ａ／Ｂレジスティビティ・チェンバ：アドバンテスト社製）と高抵抗測定器（Ｒ８３４０Ａデジタル高抵抗／微小電流計：アドバンテスト社製）とを用い、電場（印加電圧／組成物シート厚）が１０００Ｖ／ｃｍになるよう調節した電圧を３０秒印加後の電流値より、下記式（２）を用いて体積抵抗率を算出し、この常用対数値を求めることで算出した。
体積抵抗率（Ω・ｃｍ）＝（１９．６３×印加電圧（Ｖ））／（電流値（Ａ）×測定サンプルシート厚（ｃｍ）） ・・・ 式（２）
【００５０】
また、弾性層１８の硬度は、弾性層１８の外周に接触する各種部材との接触状態の安定性や画質欠陥抑制の観点から、アスカーＣ硬度で１０°以上９０°以下の範囲であることが望ましい。
【００５１】
なお、アスカーＣ硬度とは、日本ゴム協会標準規格ＳＲＩＳ ０１０１に準拠し、アスカーＣ型硬度計を用いて測定した硬さをいい、アスカーＣ硬度の測定は、３ｍｍ厚の測定シート表面にアスカーＣ型硬度計（高分子計器社製）の測定針を押圧し、１０００ｇ荷重の条件で行った。
【００５２】
具体的には、半導電性ロール１０を画像形成装置の帯電ロール（例えば、後述する画像形成装置２０の帯電ロール８３）として用いる場合には、後述する像保持体（図３中、像保持体７９）へ傷を与えない観点から、弾性層１８の硬度は３０°以上６０°以下であることが望ましい。また、半導電性ロール１０を画像形成装置の一次転写ロール及び二次転写ロールとして用いる場合には、均一な転写ニップを実現する観点から、弾性層１８の硬度は、２０°以上４０°以下であることが望ましい。また、半導電性ロール１０を、画像形成装置のバックアップロールとして用いる場合には、弾性層１８の硬度は、４０°以上８０°以下であることが望ましい。
【００５３】
この弾性層１８の厚みは、２ｍｍ以上７ｍｍ以下の範囲が望ましく、３ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲がより望ましい。２ｍｍ以上であると他の部材との接触部分における接触圧による変形が十分となり、接触部分の安定した形成が可能とされる。また、７ｍｍ以下であると、半導電性ロールの外径が大きくなりすぎる事が抑制され、画像形成装置に搭載することを考慮したときに、装置サイズが大きくなることが抑制されると考えられる。
【００５４】
本実施の形態の半導電性ロール１０の製造方法としては、例えば、円筒状の外部電界形成電極１６に複数の孔１６Ａを設けた後に、この外部電界形成電極１６の内周側にイオン導電剤保持部材１４を充填する。そして、この外部電界形成電極１６の内周側に充填されたイオン導電剤保持部材１４内に、イオン導電剤移行電極１２を配置する。そして、外部電界形成電極１６の外周面に弾性層１８を形成することにより製造される。
【００５５】
以上説明したように、本実施の形態の半導電性ロール１０は、電圧を印加されることによりイオン導電剤をイオン導電剤保持部材１４側または弾性層１８側へ移行させる電界を形成するイオン導電剤移行電極１２の外周側に、イオン導電剤を保持したイオン導電剤保持部材１４、電圧を印加されることにより外部部材との間に電界を形成する外部電界形成電極１６、及びイオン導電剤を含有した弾性層１８が順に積層されて構成されている。外部電界形成電極１６の外周面には孔１６Ａが形成されており、イオン導電剤移行電極１２に印加された電圧に応じて、イオン導電剤保持部材１４に保持されたイオン導電剤が弾性層１８側へ移行、または弾性層１８に保持されたイオン導電剤がイオン導電剤保持部材１４側へ移行可能に構成されている。
【００５６】
このため、弾性層１８に保持されるイオン導電剤の量が容易に調整され、イオン導電剤移行電極１２に印加する電圧または電流を調整することで、容易に弾性層１８の抵抗値が調整される。従って、抵抗値の変動が抑制され、抵抗値変動が抑制された半導電性ロール１０が提供される。このため、結果的には、半導電性ロール１０の寿命低下が抑制されることとなる。
【００５７】
なお、本実施の形態では、半導電性ロール１０としては、上述のように、円柱状のイオン導電剤移行電極１２の外周に、イオン導電剤保持部材１４、外部電界形成電極１６、及び弾性層１８が順に積層された構成である場合を説明するが、画像形成装置に搭載されたときに、像保持体７９やバックアップロール７３（図３参照）等の外部部材との間に電界を形成する外部電界形成電極１６と弾性層１８とを備えた構成であり、且つ、イオン導電剤移行電極１２に印加された電圧または電流に応じてイオン導電剤保持部材１４に保持されているイオン導電剤を弾性層１８側へ移行、または弾性層１８に保持されているイオン導電剤をイオン導電剤保持部材１４側へ移行させることの可能な構成であればよく、このような積層形態に限られない。なお、バックアップロール７３が、本発明の画像形成装置の対向ロールに相当する。
【００５８】
例えば、半導電性ロール１０を外部電界形成電極１６及び弾性層１８から構成し、イオン導電剤移行電極１２及びイオン導電剤保持部材１４を別体として構成してもよい。この場合には、イオン導電剤保持部材１４の外周面を弾性層１８の外周面に接触配置した構成とすればよい。
【００５９】
同様に、本実施の形態では、外部電界形成電極１６は、円筒状であって、内周側にイオン導電剤移行電極１２が設けられ外周側に弾性層１８が設けられており、複数の孔１６Ａが設けられた構成である場合を説明するが、イオン導電剤保持部材１４を保持すると共にイオン導電剤がイオン導電剤保持部材１４と弾性層１８との間を通過する孔１６Ａの設けられた構成であればよく、例えば、複数の孔１６Ａが設けられることで網目状に構成されていてもよい。
【００６０】
また、本実施の形態では、外部電界形成電極１６は、円筒状の部材の外周面に孔１６Ａが設けられた構成である場合を説明するが、内周側にイオン導電剤保持部材１４を保持し、且つイオン導電剤の通過する孔等の通路が設けられたものであればよく、外周面に孔１６Ａを有する円筒状に限られない。
【００６１】
この半導電性ロール１０は、画像形成装置を構成する帯電装置における帯電ロール、転写装置における転写ロール（一次転写ロール、二次転写ロール）、バックアップロール等に好適に用いられる。
【００６２】
以下、本実施の形態の半導電性ロール１０が好適に適用される画像形成装置の一例を説明する。なお、本実施の半導電性ロール１０が好適に適用される画像形成装置は、以下に説明する画像形成装置に限定されるわけではない。なお、下記においては図に示す主用部を説明し、その他はその説明を省略する。
【００６３】
図３に示すように、本実施の形態の画像形成装置２０は、４連タンデム方式のフルカラー画像形成装置であり、４つのトナーカートリッジ７１、１対の定着ロール７２、バックアップロール７３、テンションロール７４、二次転写ロール７５、用紙経路７６、給紙手段７７、レーザー発生装置７８、４つの感光体（像保持体）７９、４つの一次転写ロール８０、駆動ロール８１、転写クリーナー８２、４つの帯電ロール８３、感光体クリーナー８４、現像器８５、中間転写ベルト（中間転写体）８６、除電ロール８８等を主用な構成部材として含んでなる。また、画像形成装置２０には、画像形成装置２０の装置各部を制御するメインコントローラ２２が設けられている。このメインコントローラ２２の制御によって、画像形成装置２０の装置各部が制御されて、記録媒体への画像形成が行われる。
【００６４】
画像形成装置２０が、本発明の画像形成装置に相当し、帯電ロール８３、一次転写ロール８０、バックアップロール７３、及び二次転写ロール７５の少なくとも１つが、本発明の半導電性ロールに相当する。
【００６５】
次に、図３に示す画像形成装置２０の構成について順次説明する。まず、像保持体７９の周囲には、反時計回りに帯電ロール８３、現像器８５、中間転写ベルト８６を介して配置された一次転写ロール８０、感光体クリーナー８４が配置され、これら１組の部材が、１つの色に対応した現像ユニットを形成している。また、この現像ユニット毎に、現像器８５に現像剤を補充するトナーカートリッジ７１がそれぞれ設けられており、各現像ユニットの像保持体７９に対して、帯電ロール８３と現像器８５とに挟まれた位置の像保持体７９表面に画像情報に応じたレーザー光を照射するレーザー発生装置７８が設けられている。
【００６６】
４つの色（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）に対応した４つの現像ユニットは、画像形成装置２０内において水平方向に直列に配置されており、４つの現像ユニットの像保持体７９と一次転写ロール８０との接触部を挿通するように中間転写ベルト８６が設けられている。中間転写ベルト８６は、その内周側に以下の順序で反時計回りに設けられた、バックアップロール７３、テンションロール７４、および駆動ロール８１により張架されている。なお、４つの一次転写ロール８０は、中間転写ベルト８６の、バックアップロール７３からテンションロール７４に移動する途中に、配置されている。また、中間転写ベルト８６を介して駆動ロール８１の反対側には中間転写ベルト８６の外周面をクリーニングする転写クリーナー８２が駆動ロール８１に対して圧接するように設けられている。
【００６７】
また、中間転写ベルト８６を介してバックアップロール７３の反対側には給紙手段７７から用紙経路７６を経由して搬送される記録用紙の表面に、中間転写ベルト８６の外周面に形成されたトナー像を転写するための二次転写ロール７５が、バックアップロール７３に対して圧接するように設けられている。バックアップロール７３から駆動ロール８１に到る中間転写ベルト８６の外周面には、この外周面を除電するための除電ロール８８が設けられている。
【００６８】
この画像形成装置２０においては、像保持体７９へのトナー像の形成は、各色現像ユニット毎に行なわれ、帯電ロール８３により反時計方向に回転する像保持体７９表面を帯電した後に、レーザー発生装置７８（露光装置）により帯電された像保持体７９表面に潜像を形成し、次に、この潜像を現像器８５から供給される現像剤により現像してトナー像を形成し、一次転写ロール８０と像保持体７９との圧接部に運ばれたトナー像を矢印Ａ方向に回転する中間転写ベルト８６の外周面に転写する。なお、トナー像を転写した後の像保持体７９は、その表面に付着したトナーやゴミ等が感光体クリーナー８４によりクリーニングされ、次のトナー像の形成に備える。
【００６９】
詳細には、帯電ロール８３は、像保持体７９表面を一様に帯電する。この帯電ロール８３による帯電は、例えば、帯電ロール８３と像保持体７９との間に電界を形成することによって行われる。この表面を帯電された状態にされた帯電ロール８３上に、レーザー発生装置７８からレーザー光が照射されることで、形成する対象の画像に応じた静電潜像が像保持体７９上に形成される。各現像器８５には、各現像ユニットに対応する色のトナー（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）が貯留されており、このトナーが対応する像保持体７９に供給されることで、像保持体７９上の静電潜像がトナーによって現像されてトナー像が形成される。像保持体７９上に形成されたトナー像は、像保持体７９の回転によって中間転写ベルト８６に接触する領域に到達すると、中間転写ベルト８６を介して設けられた一次転写ロール８０によって中間転写ベルト８６上に転写される。
【００７０】
この一次転写ロール８０による像保持体７９から中間転写ベルト８６へのトナー像の転写は、一次転写ロール８０によって一次転写ロール８０と像保持体７９との間に、該像保持体７９上に保持されているトナー像を構成する各トナーが中間転写ベルト８６側へ移行する電界が形成されることで行われる。
【００７１】
各色の現像ユニット毎に像保持体７９上で現像されたトナー像は、画像情報に対応するように中間転写ベルト８６の外周面上に順次重ね合わされた状態となる。この中間転写ベルト８６上に転写されたトナー像は、中間転写ベルト８６の搬送によってバックアップロール７３と二次転写ロール７５との間の領域に達する。
【００７２】
ここで、画像形成装置２０の底部には記録用紙をストックする給紙手段７７が設けられており、記録用紙は、給紙手段７７から用紙経路７６を経由して２次転写部を構成するバックアップロール７３と二次転写ロール７５との圧接部を通過するように供給される。一次転写ロール８０によって上記中間転写ベルト８６上に転写されたトナー像がバックアップロール７３と二次転写ロール７５との圧接部に到達するタイミングで、この圧接部を記録用紙が通過することで、中間転写ベルト８６上のトナー像が記録媒体に転写（２次転写）される。
【００７３】
この二次転写は、バックアップロール７３と二次転写ロール７５との間に、これらの間を搬送される中間転写ベルト８６上に転写されているトナー像を構成する各トナーが、同じくこれらの間を通過する記録媒体側へと移行する電界が形成されることで行われる。
【００７４】
バックアップロール７３と二次転写ロール７５とによって、中間転写ベルト８６からトナー像を転写された記録媒体は、さらに１対の定着ロール７２の圧接部を挿通するように不図示の搬送ロールにより搬送される。そして、定着ロール７２によって記録媒体上にトナー像が定着されて、記録媒体上に画像が形成されることとなる。この画像の形成された記録媒体は、不図示の搬送ロールによって搬送されて、最終的に画像形成装置２０外へと排出される。
【００７５】
上記構成の画像形成装置２０において、本実施の形態の半導電性ロール１０は、帯電ロール８３、一次転写ロール８０、バックアップロール７３、及び二次転写ロール７５（以下、総称する場合には「各ロール」と称する場合がある）として用いられる。これらの各ロールに、本実施の形態の抵抗値の抑制可能な構成とされた半導電性ロール１０を用いることで、半導電性ロール１０の抵抗変動が抑制され、結果的に、画像形成装置２０の画質劣化が抑制されると共に、半導電性ロール１０の寿命低下も抑制される。
【００７６】
図４には、半導電性ロール１０を、一次転写ロール８０に用いた場合を示した。
【００７７】
画像形成装置２０の装置各部を制御するメインコントローラ２２は、制御部２２Ａ、抵抗算出部２２Ｂ、記憶部２２Ｃを含んで構成されている。制御部２２Ａは、画像形成装置２０の装置各部に信号授受可能に接続されており、画像形成装置２０における上記画像形成処理を制御する。
【００７８】
画像形成装置２０には、一次転写ロール８０、帯電ロール８３、二次転写ロール７５、及びバックアップロール７３の各々において、転写処理時にこれらのロールの各々に転写電圧または転写電流を印加するための電圧印加部３２が設けられており、上記制御部２２Ａに信号授受可能に接続されている装置各部には、この電圧印加部３２も含まれる。
また、画像形成装置２０には、半導電性ロール１０を用いた各ロール（図４では一次転写ロール８０）のイオン導電剤移行電極１２に電圧を印加するための電圧印加部３０が、各ロールに対応して設けられている。また、画像形成装置２０には、半導電性ロール１０として用いたロール（図４では一次転写ロール８０）の各々の外部電界形成電極１６に電圧を印加する電圧印加部３２と外部電界形成電極１６との間に、電圧印加部３２によってイオン導電剤保持部材１４に電圧が印加されたときの電流値、または電圧印加部３２によってイオン導電剤保持部材１４に電流が印加されたときの電圧値を測定するための電流測定部３４が電気的に接続されている。これらの電圧印加部３２、電流測定部３４、及び電圧印加部３０は、メインコントローラ２２の制御部２２Ａに信号授受可能に接続されている。また、制御部２２Ａは、抵抗算出部２２Ｂ及び記憶部２２Ｃに信号授受可能に接続されている。
【００７９】
なお、以下では、電圧印加部３０及び電圧印加部３２は電圧を印加するものとし、電流測定部３４は電流を測定するものとする。なお、電圧印加部３０及び電圧印加部３２を、電流を印加するものとし、電流測定部３４を、電圧を測定するものとしてもよい。
【００８０】
制御部２２Ａが本発明の画像形成装置の制御部に相当し、電流測定部３４及び抵抗算出部２２Ｂが本発明の画像形成装置の測定手段に相当する。また、電圧印加部３０が本発明の画像形成装置の第２の電圧印加手段に相当し、電圧印加部３２が本発明の画像形成装置の第１の電圧印加手段に相当する。
【００８１】
抵抗算出部２２Ｂは、画像形成装置２０における半導電性ロール１０の設置環境における抵抗値として、システム抵抗値Ｒを算出する。具体的には、抵抗算出部２２Ｂは、電圧印加部３２によって外部電界形成電極１６へ電圧が印加されたときに、電流測定部３４によって測定された電流値に基づいて、システム抵抗値Ｒ（Ω）を算出する。
【００８２】
この抵抗算出部２２Ｂにおいて行われる、半導電性ロール１０のシステム抵抗値Ｒ（Ω）の算出は、半導電性ロール１０の外部電界形成電極１６に電圧印加部３２によって電圧Ｖを印加してから０．１秒後に、外部電界形成電極１６と像保持体７９との間に流れる電流値Ｉ（Ａ）を電流測定部３４によって測定し、式Ｒ＝Ｖ／Ｉによって求める。
【００８３】
このため、算出されたシステム抵抗値Ｒとは、半導電性ロール１０を一次転写ロール８０として用いた場合には、半導電性ロール１０（一次転写ロール８０）自体と、像保持体７９自体と、これらの半導電性ロール１０（一次転写ロール８０）と像保持体７９との間の領域と、を含む領域の抵抗値を示している。すなわち、半導電性ロール１０（一次転写ロール８０）自体と、像保持体７９自体と、これらの半導電性ロール１０（一次転写ロール８０）と像保持体７９の間の領域と、を含む領域の抵抗値が、システム抵抗値Ｒとして算出される。
【００８４】
なお、半導電性ロール１０を二次転写ロール７５として用いた場合には、二次転写ロール７５自体と、バックアップロール７３自体と、二次転写ロール７５とバックアップロール７３との間の領域（すなわち、記録媒体が通過しているときには、この記録媒体も含む）と、を含む領域の抵抗値が、システム抵抗値Ｒとして算出されることとなる。
【００８５】
記憶部２２Ｃは、制御部２２Ａにおいて実行される、記録媒体に画像を形成する画像形成処理を実行するための処理プログラムや、該画像形成処理において割り込み処理される後述する抵抗調整プログラム（図５に示す処理ルーチン）を予め記憶すると共に、半導電性ロール１０の抵抗値としての許容範囲である基準抵抗範囲の下限値と上限値の各々と、半導電性ロール１０の抵抗値が該下限値を下回ったときに印加する電圧の極性、電圧値、及び電圧印加時間を示す低抵抗調整情報と、半導電性ロール１０の抵抗値が該上限値を上回ったときに印加する電圧の極性、電圧値、及び電圧印加時間を示す高抵抗調整情報と、各種データを予め記憶する。
【００８６】
この半導電性ロール１０の抵抗値の許容範囲である基準抵抗範囲としては、半導電性ロール１０を、帯電ロール８３、一次転写ロール８０、バックアップロール７３、及び二次転写ロール７５の各々として用いた場合に要求される抵抗値の範囲を、各適用するロールに応じて定めればよい。この要求される抵抗値の範囲とは、画像形成装置２０の画像形成条件に応じて異なるが、各々のロール（帯電ロール８３、一次転写ロール８０、バックアップロール７３、及び二次転写ロール７５）に半導電性ロール１０を適用したときに、各ロールにおいて画質劣化が生じない範囲の抵抗値の範囲を予め計測して定めておけばよい。
【００８７】
例えば、半導電性ロール１０を一次転写ロール８０に適用した場合には、この基準抵抗範囲の上限値及び下限値としては、一次転写ロール８０に求められる画質劣化の生じない範囲の抵抗値の範囲における上限値及び下限値が予め測定して定められる。
【００８８】
また、上記記憶部２２Ｃに予め記憶される上記低抵抗調整情報としては、半導電性ロール１０を適用するロールの抵抗値が、要求される基準抵抗範囲の下限値を下回ったとき（すなわち、抵抗値が下限値より低いとき）に、抵抗値を上昇させて基準抵抗範囲内の抵抗値に戻すために必要な量のイオン導電剤を弾性層１８からイオン導電剤保持部材１４へ移行させるために必要な、イオン導電剤移行電極１２に印加する電圧の極性、電圧値、及び電圧印加時間が予め測定して定められる。
【００８９】
この弾性層１８からイオン導電剤保持部材１４へイオン導電剤を移行させるためにイオン導電剤移行電極１２へ印加される電圧の極性は、イオン導電剤保持部材１４及び弾性層１８に保持されるイオン導電剤としてカチオン電荷を有するイオン導電剤を用いた場合には、マイナスの極性が定められる。
【００９０】
そして、この低抵抗調整情報として定められる電圧値及び電圧印加時間は、基準抵抗範囲より低下した半導電性ロール１０の抵抗値を基準抵抗範囲内に戻すために必要なイオン導電剤の量に応じて、予め測定して定めればよい。
【００９１】
また、上記記憶部２２Ｃに予め記憶される上記高抵抗調整情報としては、画像形成装置２０に搭載した半導電性ロール１０の抵抗値が、半導電性ロール１０の搭載された箇所の各々において要求される基準抵抗範囲の下限値を上回ったとき（すなわち、抵抗値が上限値より高いとき）に、抵抗値を低くして基準抵抗範囲内の抵抗値に戻すために必要な量のイオン導電剤を、イオン導電剤保持部材１４から弾性層１８へ移行させるためにイオン導電剤移行電極１２に印加する電圧の極性、電圧値、及び電圧印加時間が予め測定して定められる。
【００９２】
このイオン導電剤保持部材１４から弾性層１８へイオン導電剤を移行させるためにイオン導電剤移行電極１２へ印加される電圧の極性は、上記と同様に、イオン導電剤保持部材１４及び弾性層１８に保持されるイオン導電剤としてカチオン電荷を有するイオン導電剤を用いた場合には、プラスの極性となる。
【００９３】
そして、この高抵抗調整情報として定められる電圧値及び電圧印加時間は、基準抵抗範囲より上昇した半導電性ロール１０（一次転写ロール８０）の抵抗値を基準抵抗範囲内に戻すために必要なイオン導電剤の量に応じて、予め測定して定めればよい。
【００９４】
なお、本実施の形態では、電圧印加部３０及び電圧印加部３２は、電圧を印加するための電圧印加部であり、電流測定部３４では、電圧印加部３２によって外部電界形成電極１６に電圧が印加されたときの電流値を測定し、記憶部２２Ｃには、低抵抗調整情報及び高抵抗調整情報として、電圧の極性、電圧値、及び電圧印加時間を記憶する場合を説明する。しかし、このような形態に限られず、電圧印加部３０及び電圧印加部３２を、電流を印加するための電流印加部とし、電流測定部３４では、電圧印加部３２によって外部電界形成電極１６に電流が印加されたときの電圧値を測定するものとしてもよい。そして、この場合には、記憶部２２Ｃには、低抵抗調整情報及び高抵抗情報として、電圧に替えて、電流、すなわち、電流の極性、電流値、及び電流印加時間を記憶すればよい。
【００９５】
次に、制御部２２Ａで実行される抵抗調整処理について、図５を用いて説明する。なお、以下では、説明を簡略化するために、半導電性ロール１０を画像形成装置２０の一次転写ロール８０として搭載した場合を説明する。
【００９６】
制御部２２Ａでは、画像形成装置２０の図示を省略する電源スイッチが操作されることで、装置各部に電力が供給されると、上記に説明した画像形成処理を実行する。すなわち、各色現像ユニットにおいて、像保持体７９が帯電ロール８３によって一様に帯電され、この帯電された像保持体７９上に静電潜像が形成された後にトナーによって現像されてトナー像が形成され、このトナー像が一次転写ロール８０によって中間転写ベルト８６上に順次転写される。そして、この中間転写ベルト８６上に転写されたトナー像が、バックアップロール７３及び二次転写ロール７５によって記録媒体に転写され、記録媒体上に転写されたトナー像が記録媒体に定着されることで記録媒体に画像が形成される、一連の画像形成処理が実行される。
【００９７】
ここで、制御部２２Ａでは、画像形成処理の実行中に、割り込み処理として、所定時間毎に図５に示す処理ルーチンが実行されて抵抗調整処理が実行される。この図５に示す処理ルーチンは、制御部２２Ａの制御による画像形成処理の実行中に、記憶部２２Ｃに記憶されている抵抗調整プログラムを読み取ることで実行される。
【００９８】
上記抵抗調整処理として、制御部２２Ａでは、図５に示す処理ルーチンを割り込み処理として実行してステップ１０２へ進む。ステップ１００では、電流測定部３４によって測定された電流値を読み取る。ステップ１０２の処理は、画像形成処理において、外部電界形成電極１６にバイアス電圧の印加された状態の半導電性ロール１０である一次転写ロール８０に流れる電流の電流値を読み取る処理である。
【００９９】
次のステップ１０４では、上記ステップ１０２で読み取った電流値と、電圧印加部３２から外部電界形成電極１６へ印加されたバイアス電圧の電圧値と、から一次転写ロール８０の抵抗値の算出指示を示す抵抗値Ｒ算出指示信号を、抵抗算出部２２Ｂへ出力する。
【０１００】
抵抗値Ｒ算出指示信号を受け付けた抵抗算出部２２Ｂでは、上記ステップ１０２で読み取られた電流値と、電圧印加部３２から外部電界形成電極１６へ印加されたバイアス電圧の電圧値と、から一次転写ロール８０の抵抗値Ｒを算出する。
ここで、図４に示すように、一次転写ロール８０は、外部電界形成電極１６に電圧を印加されることで像保持体７９との間に電界を形成することで、像保持体７９上に保持されていたトナー像を中間転写ベルト８６へ転写する。そして、この電流測定部３４は、電圧印加部３２と外部電界形成電極１６との間に設けられている。このため、電流測定部３４によって測定された電流値と、電圧印加部３２から外部電界形成電極１６へ印加された電圧の電圧値と、から算出された一次転写ロール８０の抵抗値とは、外部電界形成電極１６、像保持体７９、及び外部電界形成電極１６と像保持体７９との間の抵抗の抵抗値（所謂、システム抵抗値）を示している。
【０１０１】
次のステップ１０６では、抵抗算出部２２Ｂで算出された抵抗値Ｒを読取り、次のステップ１０８において、上記ステップ１０６で読み取った抵抗値Ｒが、記憶部２２Ｃに記憶されている、半導電性ロール１０の抵抗値としての許容範囲である基準抵抗範囲の下限値と上限値との範囲内であるか否かを判別する。
【０１０２】
ステップ１０８で肯定され、上記ステップ１０６で読み取った抵抗値Ｒが上記基準抵抗範囲内である場合には、本ルーチンを終了する。
【０１０３】
一方、上記ステップ１０８で否定され、上記ステップ１０６で読み取った抵抗値Ｒが基準抵抗の範囲外である場合には、ステップ１１０へ進む。
【０１０４】
ステップ１１０では、上記ステップ１０６で読み取った抵抗値Ｒが、上記基準抵抗範囲の下限値未満であるか否かを判別し、肯定され、下限値未満である場合には、ステップ１１２へ進む。
【０１０５】
ステップ１１２では、記憶部２２Ｃから低抵抗調整情報を読み取り、読み取った低抵抗調整情報と、イオン導電剤を弾性層１８からイオン導電剤保持部材１４へ移行させて弾性層１８からのイオン導電剤の吸収を指示する、イオン導電剤吸収指示信号を電圧印加部３０へ出力する。
【０１０６】
ステップ１１２でイオン導電剤吸収指示信号を受け付けた電圧印加部３０では、該イオン導電剤吸収指示信号に含まれる低抵抗調整情報を読み取り、該低抵抗調整情報に含まれる電圧値の電圧を、該低抵抗調整情報に含まれる電圧の極性で、該低抵抗調整情報に含まれる電圧印加時間の間継続してイオン導電剤移行電極１２へ印加する。
【０１０７】
電圧印加部３０からイオン導電剤移行電極１２へ、該極性の該電圧値の電圧が該電圧印加時間印加されると、弾性層１８に含有されていたイオン導電剤が外部電界形成電極１６の孔１６Ａを通ってイオン導電剤保持部材１４側へ移行し、イオン導電剤保持部材１４に保持される。これによって、弾性層１８からイオン導電剤の少なくとも一部がイオン導電剤保持部材１４側へ吸収される。
【０１０８】
次のステップ１１４では、上記ステップ１１２でイオン導電剤吸収指示信号を出力してから、該イオン導電剤吸収指示信号に含まれる低抵抗調整情報の電圧印加時間を経過するまで否定判断を繰り返し、肯定されると、本ルーチンを終了する。
【０１０９】
上記ステップ１１０〜ステップ１１４の処理によって、基準抵抗範囲の下限値を下回った状態の一次転写ロール８０において、弾性層１８からイオン導電剤保持部材１４側へイオン導電剤が移行することで、一次転写ロール８０の抵抗値が基準抵抗範囲内に調整される。
【０１１０】
一方、上記ステップ１１０で否定されて、上記ステップ１０６で読み取った抵抗値Ｒが、上記基準抵抗範囲の下限値を超える場合には、ステップ１１６へ進む。
【０１１１】
ステップ１１６では、記憶部２２Ｃから高抵抗調整情報を読み取り、読み取った高抵抗調整情報と、イオン導電剤をイオン導電剤保持部材１４から弾性層１８へ移行させて弾性層１８へのイオン導電剤供給を指示する、イオン導電剤供給指示信号を電圧印加部３０へ出力する。
【０１１２】
ステップ１１６でイオン導電剤供給指示信号を受け付けた電圧印加部３０では、該イオン導電剤供給指示信号に含まれる高抵抗調整情報を読み取り、該高抵抗調整情報に含まれる電圧値の電圧を、該高抵抗調整情報に含まれる電圧の極性で、該高抵抗調整情報に含まれる電圧印加時間の間継続してイオン導電剤移行電極１２へ印加する。
【０１１３】
電圧印加部３０からイオン導電剤移行電極１２へ、該極性の該電圧値の電圧が該電圧印加時間印加されると、イオン導電剤保持部材１４に含有されていたイオン導電剤が外部電界形成電極１６の孔１６Ａを通って弾性層１８側へ移行する。これによって、イオン導電剤が弾性層１８へ供給される。
【０１１４】
次のステップ１１８では、上記ステップ１１６でイオン導電剤供給指示信号を出力してから、該イオン導電剤供給指示信号に含まれる高抵抗調整情報の電圧印加時間を経過するまで否定判断を繰り返し、肯定されると、本ルーチンを終了する。
【０１１５】
上記ステップ１１０、ステップ１１６〜ステップ１１８の処理によって、基準抵抗範囲の上限値を上回った状態の一次転写ロール８０において、イオン導電剤保持部材１４から弾性層１８へイオン導電剤が移行することで、一次転写ロール８０の抵抗値が基準抵抗範囲内に調整される。
【０１１６】
以上説明したように、本実施の形態の画像形成装置２０においては、半導電性ロール１０を一次転写ロール８０として搭載し、該一次転写ロール８０について、上記図５を用いて説明した抵抗調整処理を割り込み処理として実行することで、一次転写ロール８０の抵抗値が基準抵抗範囲内に調整される。
【０１１７】
このため、例えば、図６の線図４２に示すように、本実施の形態の半導電性ロール１０のように弾性層１８へのイオン導電剤の供給または吸収を可能な構成としなかった場合には、線図４２に示されるように、稼働時間の増加に伴って抵抗値が上昇して、基準抵抗範囲の上限値を超えてさらに上昇し、稼働時間Ａの時点で一次転写ロール８０としての寿命を示す上限抵抗であるシステム上限を超えてしまう。
一方、本実施の形態の画像形成装置２０では、本実施の形態の半導電性ロール１０を画像形成装置２０のロール（例えば、一次転写ロール８０）として搭載し、上記抵抗調整処理を行うことで、線図４０に示すように、半導電性ロール１０の抵抗値は基準抵抗範囲として定めた上限値を超えることはなく、該基準抵抗範囲の上限値と下限値の間の抵抗値となるように調整されることとなる。
【０１１８】
従って、半導電性ロール１０の抵抗値の変動が抑制されることから、画像形成装置２０においては画質劣化が抑制される。また、抵抗値変動による半導電性ロール１０の寿命低下も抑制される。
【０１１９】
なお、図５に示す処理ルーチンでは、半導電性ロール１０を一次転写ロール８０として画像形成装置２０に搭載する場合を説明したが、同様にして、一次転写ロール８０、帯電ロール８３、バックアップロール７３、及び二次転写ロール７５の内の何れか１つまたは複数について、半導電性ロール１０を適用しても良い。
この場合には、記憶部２２Ｃに、各ロールを識別する識別情報に対応づけて、上記基準抵抗範囲の上限値及び下限値を記憶すればよい。また、各ロールの識別情報に対応づけて、低抵抗調整情報、および高抵抗調整情報を予め記憶すればよい。そして、上記図５に示す処理ルーチンにおいて、ステップ１０２で各ロールに対応して設けられた電流測定部３４の電流値測定結果から抵抗値調整対象の半導電性ロール１０の抵抗値Ｒを算出し、調整対象の該半導電性ロール１０の適用されているロールの識別情報に対応する基準抵抗範囲の上限値及び下限値、低抵抗調整情報、及び高抵抗調整情報に基づいて、上記ステップ１０８〜ステップ１１８の処理を行えばよい。
【０１２０】
また、半導電性ロール１０を、帯電ロール８３、バックアップロール７３、及び二次転写ロール７５の各々に適用する場合には、画像形成装置２０における画像形成処理中には、電圧印加部３２から外部電界形成電極１６へ、各々帯電ロール８３に適用した場合には像保持体７９の帯電に必要な電圧、バックアップロール７３及び二次転写ロール７５に適用した場合には、中間転写ベルト８６上のトナー像の記録媒体への転写に必要な電圧値のバイアス電圧（またはバイアス電流）を印加すればよい。
【０１２１】
また、各ロールに適用した半導電性ロール１０のシステム抵抗値Ｒは、一次転写ロール８０に適用した場合と同様に、電圧印加部３２からイオン導電剤移行電極１２へ上記バイアス電圧を印加したときの電流値の電流測定部３４による測定結果と、該バイアス電圧と、から求めればよい。
このため、算出された半導電性ロール１０のシステム抵抗値Ｒとは、半導電性ロール１０を帯電ロール８３に適用した場合には、帯電ロール８３自体と、像保持体７９自体と、これらの帯電ロール８３と像保持体７９との間の領域と、を含む領域の抵抗値を示すこととなる。また、半導電性ロール１０をバックアップロール７３及び二次転写ロール７５に適用した場合には、バックアップロール７３自体と、二次転写ロール７５自体と、これらのバックアップロール７３と二次転写ロール７５との間の領域と、を含む領域の抵抗値を、半導電性ロール１０のシステム抵抗値Ｒとして算出すればよい。
【０１２２】
このようにすれば、半導電性ロール１０を適用した各ロール（帯電ロール８３、一次転写ロール８０、バックアップロール７３、及び二次転写ロール７５）の各々において、抵抗値の変動が抑制される。
【０１２３】
なお、本実施の形態では、上記抵抗調整処理は、画像形成装置２０における制御部２２Ａの制御による画像形成処理の実行中（所謂、ジョブ中）に、割り込み処理として実行される場合を説明した。
しかし、この抵抗調整処理は、画像形成処理の実行中にのみ行われる形態に限られず、画像形成処理後（所謂、ジョブ後）、及び画像形成処理実行中（ジョブ中）及び画像形成処理後（ジョブ後）の双方において実行されるようにしてもよい。この場合には、制御部２２Ａにおいて、画像形成処理実行中及び画像形成処理後のタイミングを判別し、該タイミングにおいて抵抗調整処理を実行すればよい。
【０１２４】
なお、この画像形成処理実行中（ジョブ中）とは、詳細には、半導電性ロール１０の各搭載箇所において、電圧印加部３２から半導電性ロール１０へ外部部材（半導電性ロール１０を一次転写ロール８０として搭載した場合には、外部部材は像保持体７９）との間に電界を形成することで画像形成処理に関する処理を行う最中を示している。この画像形成処理に関する処理とは、半導電性ロール１０を一次転写ロール８０、バックアップロール７３、及び二次転写ロール７５として搭載した場合には、トナー像の転写処理を示し、半導電性ロール１０を帯電ロール８３として搭載した場合には、像保持体７９の帯電処理を示している。
【０１２５】
この各半導電性ロール１０の搭載箇所における画像形成処理実行中であるか否かの判別は、例えば、一次転写ロール８０、バックアップロール７３、二次転写ロール７５の中間転写ベルト８６や記録媒体の搬送方向上流側に外部部材上に保持されたトナー像が、これらの各ロールによる転写領域に到達したことを示すセンサを設けておいて、センサによる信号入力によって判別すればよい。
【０１２６】
図５では、半導電性ロール１０を一次転写ロール８０として適用する場合を説明するので、この場合には、画像形成装置２０における画像形成処理実行中には、電圧印加部３２から外部電界形成電極１６へ、像保持体７９上に保持されたトナー像を中間転写ベルト８６側へ移行させる電圧値のバイアス電圧が印加された状態となる。
【０１２７】
また、上記画像形成処理実行後（ジョブ後）とは、画像形成装置２０において連続して画像形成を行ってから、次の画像形成を行うときにおいて、この先に実行された画像形成処理が終了してから次の画像形成処理が行われるまでの間を示している。
【０１２８】
この画像形成処理実行後の判別は、例えば、画像形成装置２０において連続した画像形成処理が終了したときを判断することによって可能である。
【０１２９】
なお、この画像形成処理実行後（ジョブ後）に提供調整処理を行う場合には、電圧印加部３２から各半導電性ロール１０へ、各半導電性ロール１０の搭載された箇所に応じた値及び極性の電圧（転写バイアス電圧や帯電バイアス電圧）を印加した後に、図５に示す抵抗調整処理を実行し、実行後に該電圧印加を終了すればよい。
【０１３０】
なお、本実施の形態では、上記抵抗調整処理は、画像形成装置２０における制御部２２Ａの制御による画像形成処理の実行中に、割り込み処理として所定時間毎に実行される場合を説明したが、該画像形成処理中（ジョブ中）において、少なくとも半導電性ロール１０の適用されたロール（一次転写ロール８０、帯電ロール８３、バックアップロール７３、及び二次転写ロール７５）の各々における転写処理中に、少なくとも該割り込み処理を実行することが好ましい。
【０１３１】
この転写処理とは、具体的には、画像形成処理において各ロールで行われる処理であって、具体的には、各ロールと外部部材との間に画像形成処理に必要な電界が形成される処理を示しており、例えば二次転写ロール７５の場合は、トナー像の転写に必要な電界が形成されトナー像の転写が行われる処理を示している。
【０１３２】
例えば、半導電性ロール１０を一次転写ロール８０に適用した場合には、この転写処理とは、一次転写ロール８０の外部電界形成電極１６にバイアス電圧が印加されて、一次転写ロール８０と外部部材としての像保持体７９との間に電界が形成され、像保持体７９上のトナー像が中間転写ベルト８６側へ転写される処理である。
また、半導電性ロール１０を二次転写ロール７５に適用した場合には、この転写処理とは、二次転写ロール７５の外部電界形成電極１６にバイアス電圧が印加されて、二次転写ロール７５とバックアップロール７３と間に電界が形成され、中間転写ベルト８６上のトナー像が記録媒体へ転写される処理である。
なお、帯電ロール８３の場合には、像保持体７９を帯電させるための電界が帯電ロール８３によって形成される帯電処理を示している。
【０１３３】
このようにすれば、画像形成処理において各ロールで画像形成処理に必要な電界が形成されるときにのみ、少なくとも上記抵抗調整処理が行われることとなるため、省電力化が図られる。
【０１３４】
なお、上記実施の形態では、本実施の形態の半導電性ロール１０を搭載する画像形成装置２０として、カラー画像を形成するタンデム型の画像形成装置を用いる場合を説明するが、モノクロ画像を形成する画像形成装置において、像保持体を帯電する帯電ロールや、像保持体上に形成されたトナー像を記録媒体へ転写する転写ロールに適用してもよいことはいうまでもない。
【実施例】
【０１３５】
以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、以下の説明において、特に断りのない限り、「部」「％」はすべて「質量部」「質量％」を意味する。
【０１３６】
＜実施例１＞
（半導電性ロールの作製）
外径Φ１２ｍｍ×内径Φ８ｍｍのＳＵＭ＋Ｎｉメッキ（硫黄快削鋼にニッケルメッキを施したもの）円筒状部材を用意し、この外周に、Φ０．５ｍｍの孔１６Ａを１．０ｍｍのピッチで設けることによって、外部電界形成電極１６を作製した。
【０１３７】
上記作製した円筒状の外部電界形成電極１６の内周側に、イオン導電剤移行電極１２として、外径Φ２ｍｍのＳＵＭ＋Ｎｉメッキの円柱状部材を配置し、これらを円筒形の射出成形用の金型の中に予め挿入し、四級アンモニウム塩（富士純薬株式会社製、商品名テトラメチルアンモニウムクロライド）を５０％充填させたＥＰＤＭゴム（エチレンプロピレンジエンゴム）を前記金型に射出した。
【０１３８】
上記イオン導電剤保持部材１４としての、上記四級アンモニウム塩の充填されたＥＰＤＭゴム層は、ＥＰＤＭ(住友化学工業製、エスプレンＥ６７０Ｆ)１００質量部、四級アンモニウム塩（富士純薬(株)社製、商品名テトラメチルアンモニウムクロライド）１０９．５質量部、ステアリン酸(日本油脂製、つばき)１質量部、亜鉛華(正同化学製、酸化亜鉛２種)５質量部、の配合からなる組成物をニーダーにて素練りした後、さらに硫黄(鶴見化学工業製、粉末硫黄)１．５質量部、加硫促進剤(大内新興化学工業製、ノクセラーＴＥＴ)２質量部を加え、オープンロールにて練ることでシートを形成し、これをリボン状に予備成形し、それを上記射出成形機に投入する。
【０１３９】
次に、上記イオン導電剤保持部材１４の外周側に、上記四級アンモニウム塩の添加により、体積抵抗率の常用対数値を７．２ｌｏｇΩｃｍに抵抗調整されたウレタン発泡材の弾性層１８を成形した後に、外径Φ１８に研磨した。
【０１４０】
この弾性層１８の成形方法として、具体的には、下記方法で行った。
−弾性層の形成−
・ポリエステルポリオール（三洋化成製、サンエスターＮＯ．２２） ７０質量部
・ポリエステルポリオール（三洋化成製、Ｐ−Ｌ２１００） ２０質量部
・イソシアネート（三菱化成ダウ製、ＰＡＰＩ−１３５） ３５質量部
四級アンモニウム塩（富士純薬株式会社製、テトラメチルアンモニウムクロライド）
０．７質量部
整泡剤（東レ・ダウコーニング製、ＳＺ−１３２７） ２質量部
【０１４１】
上記混合物を内径Φ２０ｍｍの円筒形な金型の中に予めΦ１１のＳＵＭ＋Ｎｉメッキ（硫黄快削鋼にニッケルメッキを施したもの）された円筒部材（ダミーのシャフト）を設け、前記金型を注入した。その後、１００℃、３０分で硬化させ、更にその後、８０℃、６０分で二次硬化させた。その後、脱型および円筒部材（ダミーシャフト）を抜き、弾性層１８を得る。この弾性層１８は、内径Φ１１ｍｍ、外径Φ２０ｍｍのチューブ状のものであり、この内径Φ１１ｍｍ部に、イオン導電剤移行電極１２とイオン導電剤保持部材１４と外部電界形成電極１６が一体になったものを挿入し、それを、研削盤にて砥石研磨を行い、外径が１８ｍｍの半導電性ロール１０を得た。なお、得られた弾性層１８の体積抵抗値の常用対数値を測定したところ、２２℃、５５％ＲＨ環境下で７．２ｌｏｇΩであった。また、弾性層１８のアスカーＣ硬度は３０°であった。
また、作製した半導電性ロール１０の抵抗値を測定したところ、１×１０５Ω以上１×１０１１Ω以下であり、半導電性を示していた。
【０１４２】
本実施例で作製した半導電性ロール１０を、富士ゼロックス株式会社製のＤｏｃｕ Ｃｅｎｔｅｒ−ＩＩＩ Ｃ３３００の二次転写ロールとして搭載すると共に、上記抵抗調整プログラム（図５に示す処理ルーチン）を記憶部２２Ｃに予め記憶し、二次転写ロールにおいて中間転写ベルトから記録媒体へのトナー像の転写が行われるときに、上記図５に示す処理ルーチンの割り込み処理がなされるように改造した。
【０１４３】
なお、記憶部２２Ｃには、さらに、半導電性ロール１０の抵抗値の許容範囲である基準抵抗値の上限値として８００ＭΩを示す情報を記憶した。また、半導電性ロール１０の抵抗値が該上限値を上回ったときに印加する電圧の極性、電圧値、及び電圧印加時間を示す高抵抗調整情報として、二次転写ロールによってトナー像を二次転写される領域を記録媒体が通過している間（ジョブ中における転写処理中）には、５０μＡの電流を、該記録媒体が二次転写領域に到達してから通過し終わるまでの時間、プラス極性で印加し、該二次転写される領域を記録媒体が通過した後で且つ次の転写を行う前（ジョブ終了後）には、５０μＡの電流を６０秒間プラス極性で印加することを示す、高抵抗調整情報を記憶した。
【０１４４】
また、記憶部２２Ｃには、さらに、半導電性ロール１０の抵抗値の許容範囲である基準抵抗値の下限値として１０ＭΩを示す情報を記憶した。また、半導電性ロール１０の抵抗値が該下限値を下回ったときに印加する電圧の極性、電圧値、及び電圧印加時間を示す低抵抗調整情報として、二次転写ロールによってトナー像を二次転写される領域を記録媒体が通過している間（ジョブ中における転写処理中）には、５０μＡの電流を該記録媒体が二次転写領域に到達してから通過し終わるまでの時間マイナス極性で印加し、ジョブ終了後には、５０μＡの電流を６０秒間マイナス極性で印加することを示す、高抵抗調整情報を記憶した。
【０１４５】
これによって、既設の転写制御と別に、システム抵抗値Ｒである、バックアップロール自体と、中間体転写ベルト自体と、二次転写ロール自体と、これらのバックアップロール〜二次転写ロール間と、を含む領域のシステム抵抗値Ｒが８００ＭΩを超えたときには、ジョブ中における転写処理中及びジョブ終了後６０秒間の間に、イオン導電剤移行電極１２から５０μＡの電流がプラスの極性で印可されるようにし、また、このシステム抵抗値Ｒが１０ＭΩを下回ったときには、ジョブ中における転写処理中及びジョブ終了後６０秒間の間に、イオン導電剤移行電極１２から５０μＡの電流がマイナスの極性で印可されるようにした。
【０１４６】
―評価―
この状態の画像形成装置について、２０℃、１０％ＲＨの環境下で、プロセススピード２６０ｍｍ／ｓｅｃで、Ａ４用紙（坪量：２００ｇ／ｍ２）を縦送り（長辺方向で移動させる送り）にて、３０％のベタ画像の連続書込を行い、半導電性ロール１０の使用限度を測定したところ、８００ｋｐｖ（８００×１０３枚）であった。評価結果を表１に示した。また、８００ｋｐｖ形成までの間に、転写不良はみられなかった。
【０１４７】
なお、この使用限度の評価は、転写効率が７０％となったときを、半導電性ロール１０が使用限度に到った時期、すなわち寿命に到達したときであるとした。
【０１４８】
＜実施例２＞
上記実施例１では、実施例１で調整した半導電性ロール１０を富士ゼロックス株式会社製のＤｏｃｕ Ｃｅｎｔｅｒ−ＩＩＩ Ｃ３３００の二次転写ロールとして搭載し、図５に示す抵抗調整処理として、ジョブ中における転写処理中と、ジョブ後と、の双方において、イオン導電剤移行電極１２に電流を印加した。本実施例２では、ジョブ中にのみイオン導電剤移行電極１２に電流を印加し、ジョブ後にはイオン導電剤移行電極１２に電流を印加しない以外は、実施例１と同じ半導電性ロール１０を用いて、実施例１と同じ評価を行った。
【０１４９】
すなわち、実施例２では、記憶部２２Ｃに、半導電性ロール１０の抵抗値の許容範囲である基準抵抗値の上限値として８００ＭΩを示す情報を記憶した。また、半導電性ロール１０の抵抗値が該上限値を上回ったときに印加する電圧の極性、電圧値、及び電圧印加時間を示す高抵抗調整情報として、ジョブ中における転写処理中に、５０μＡの電流を、該記録媒体が二次転写領域に到達してから通過し終わるまでの時間、プラス極性で印加することを示す、高抵抗調整情報を記憶した。
【０１５０】
また、記憶部２２Ｃには、さらに、半導電性ロール１０の抵抗値の許容範囲である基準抵抗値の下限値として１０ＭΩを示す情報を記憶した。また、半導電性ロール１０の抵抗値が該下限値を下回ったときに印加する電圧の極性、電圧値、及び電圧印加時間を示す低抵抗調整情報として、二次転写ロールによってトナー像を二次転写される領域を記録媒体が通過している間（ジョブ中における転写処理中）に、５０μＡの電流を、該記録媒体が二次転写領域に到達してから通過し終わるまでの時間マイナス極性で印加することを示す、高抵抗調整情報を記憶した。
【０１５１】
これによって、既設の転写制御と別に、システム抵抗値Ｒである、バックアップロール自体と、中間体転写ベルト自体と、二次転写ロール自体と、これらのバックアップロール〜二次転写ロール間と、を含む領域のシステム抵抗値Ｒが８００ＭΩを超えたときには、ジョブ中における転写処理中に、イオン導電剤移行電極１２から５０μＡの電流がプラスの極性で印可されるようにし、また、このシステム抵抗値Ｒが１０ＭΩを下回ったときには、ジョブ中における転写処理中に、イオン導電剤移行電極１２から５０μＡの電流がマイナスの極性で印可されるようにした。
【０１５２】
この状態の画像形成装置について、実施例１と同じ方法を用いて画像の連続書込を行い、半導電性ロール１０の使用限度を実施例１と同じ評価方法を用いて測定したところ、５００ｋｐｖ（５００×１０３枚）であった。また、５００ｋｐｖ形成までの間に、転写不良はみられなかった。評価結果を表１に示した。
【０１５３】
＜実施例３＞
上記実施例１では、実施例１で調整した半導電性ロール１０を富士ゼロックス株式会社製のＤｏｃｕ Ｃｅｎｔｅｒ−ＩＩＩ Ｃ３３００の二次転写ロールとして搭載し、図５に示す抵抗調整処理として、ジョブ中における転写処理中と、ジョブ後と、の双方において、イオン導電剤移行電極１２に電流を印加した。本実施例３では、ジョブ後にのみイオン導電剤移行電極１２に電流を印加し、ジョブ中にはイオン導電剤移行電極１２に電流を印加しない以外は、実施例１と同じ半導電性ロール１０を用いて、実施例１と同じ評価を行った。
【０１５４】
すなわち、実施例３では、記憶部２２Ｃに、半導電性ロール１０の抵抗値の許容範囲である基準抵抗値の上限値として８００ＭΩを示す情報を記憶した。また、半導電性ロール１０の抵抗値が該上限値を上回ったときに印加する電圧の極性、電圧値、及び電圧印加時間を示す高抵抗調整情報として、二次転写ロールによってトナー像を二次転写される領域を記録媒体が通過した後（ジョブ後）に、５０μＡの電流を６０秒間、プラス極性で印加することを示す、高抵抗調整情報を記憶した。
【０１５５】
また、記憶部２２Ｃには、さらに、半導電性ロール１０の抵抗値の許容範囲である基準抵抗値の下限値として１０ＭΩを示す情報を記憶した。また、半導電性ロール１０の抵抗値が該下限値を下回ったときに印加する電圧の極性、電圧値、及び電圧印加時間を示す低抵抗調整情報として、二次転写ロールによってトナー像を二次転写される領域を記録媒体が通過した後（ジョブ後）に、５０μＡの電流を６０秒間マイナス極性で印加することを示す、高抵抗調整情報を記憶した。
【０１５６】
これによって、既設の転写制御と別に、システム抵抗値Ｒである、バックアップロール自体と、中間体転写ベルト自体と、二次転写ロール自体と、これらのバックアップロール〜二次転写ロール間と、を含む領域のシステム抵抗値Ｒが８００ＭΩを超えたときには、ジョブ後に、イオン導電剤移行電極１２から５０μＡの電流がプラスの極性で６０秒間印可されるようにし、また、このシステム抵抗値Ｒが１０ＭΩを下回ったときには、ジョブ後に、イオン導電剤移行電極１２から５０μＡの電流がマイナスの極性で６０秒間印可されるようにした。
【０１５７】
この状態の画像形成装置について、実施例１と同じ方法を用いて画像の連続書込を行い、半導電性ロール１０の使用限度を実施例１と同じ評価方法を用いて測定したところ、５００ｋｐｖ（５００×１０３枚）であった。また、５００ｋｐｖ形成までの間に、転写不良はみられなかった。評価結果を表１に示した。
【０１５８】
＜実施例４＞
実施例１において用いた外部電界形成電極１６に替えて、外径Φ１２ｍｍ×内径Φ１０ｍｍのＳＵＭ＋Ｎｉメッキ（硫黄快削鋼にニッケルメッキを施したもの）円筒状部材の外周に、Φ０．５ｍｍの孔１６Ａを１．０ｍｍのピッチで設けることによって作製した外部電界形成電極１６を用いた以外は、実施例１と同じ材料構成及び同じ製法にて半導電性ロール１０を調整し、調整した半導電性ロール１０について実施例１と同じ方法を用いて評価を行った。実施例４における半導電性ロール１０の使用限度を実施例１と同じ評価方法を用いて測定したところ、８００ｋｐｖ（８００×１０３枚）以上で使用可能であることが確認された。
しかし、９０万枚以上形成時において、二次転写ロールとしての半導電性ロール１０の転写ニップ時（バックアップロールとの間で記録媒体を挟んで搬送したとき）に撓みが観察され、許容範囲内であるが、転写不良が発生した。これは、外部電界形成電極１６の厚みが実施例１に比べて薄いためと考えられる。評価結果を表１に示した。
【０１５９】
＜実施例５＞
実施例１において用いた外部電界形成電極１６に替えて、外径Φ１２ｍｍ×内径Φ１１．９ｍｍのＳＵＭ＋Ｎｉメッキ（硫黄快削鋼にニッケルメッキを施したもの）円筒状部材の外周に、Φ０．５ｍｍの孔１６Ａを１．０ｍｍのピッチで設けることによって作製した外部電界形成電極１６を用いた。
【０１６０】
また、実施例１において用いたイオン導電剤移行電極１２に替えて、外径Φ１０ｍｍのＳＵＭ＋Ｎｉメッキ円筒状部材を用いた以外は、実施例１と同じ材料構成及び同じ製法にて半導電性ロール１０を調整し、調整した半導電性ロール１０について実施例１と同じ方法を用いて評価を行った。実施例５における半導電性ロール１０の使用限度を実施例１と同じ評価方法を用いて測定したところ、３００ｋｐｖ（３００×１０３枚）で使用可能であることが確認された。実施例１〜３に比べて、使用限度が減少した理由は、イオン導電剤保持部材１４の厚みが実施例１〜３に比べて小さいためと考えられる。
なお、本実施例５では、上記３００ｋｐｖの画像形成時において、二次転写ロールとしての半導電性ロール１０の転写ニップ時（バックアップロールとの間で記録媒体を挟んで搬送したとき）に撓みが観察され、許容範囲内であるが、転写不良が発生した。これは、本実施例５で用いた半導電性ロール１０のイオン導電剤移行電極１２の外径Φ１０ｍｍであり、実施例１〜４で用いた半導電性ロール１０のイオン導電剤移行電極１２の外径外径Φ２ｍｍより太いためと考えられる。
【０１６１】
＜実施例６＞
上記実施例１では、実施例１で調整した半導電性ロール１０を富士ゼロックス株式会社製のＤｏｃｕ Ｃｅｎｔｅｒ−ＩＩＩ Ｃ３３００の二次転写ロールとして搭載し、図５に示す抵抗調整処理として、ジョブ中における転写処理中と、ジョブ後（記録媒体が該二次転写される領域を通過した後）６０秒間と、の双方において、イオン導電剤移行電極１２に５０μＡの電流を印加した。
本実施例６では、ジョブ中における転写処理中と、ジョブ後３０間と、の双方において、イオン導電剤移行電極１２に３μＡの電流を印加した以外は、実施例１と同じ半導電性ロール１０を用いて、実施例１と同じ評価を行った。
【０１６２】
すなわち、実施例６では、記憶部２２Ｃに、半導電性ロール１０の抵抗値の許容範囲である基準抵抗値の上限値として８００ＭΩを示す情報を記憶した。また、半導電性ロール１０の抵抗値が該上限値を上回ったときに印加する電圧の極性、電圧値、及び電圧印加時間を示す高抵抗調整情報として、ジョブ中における転写処理中には、３０μＡの電流を、該記録媒体が二次転写領域に到達してから通過し終わるまでの時間、プラス極性で印加し、該二次転写される領域を記録媒体が通過した後（ジョブ終了後）には、３０μＡの電流を３０秒間プラス極性で印加することを示す、高抵抗調整情報を記憶した。
【０１６３】
また、記憶部２２Ｃには、さらに、半導電性ロール１０の抵抗値の許容範囲である基準抵抗値の下限値として１０ＭΩを示す情報を記憶した。また、半導電性ロール１０の抵抗値が該下限値を下回ったときに印加する電圧の極性、電圧値、及び電圧印加時間を示す低抵抗調整情報として、二次転写ロールによってトナー像を二次転写される領域を記録媒体が通過している間（ジョブ中における転写処理中）には、３０μＡの電流を、該記録媒体が二次転写領域に到達してから通過し終わるまでの時間マイナス極性で印加し、該二次転写される領域を記録媒体が通過した後（ジョブ終了後）には、３０μＡの電流を３０秒間プラス極性で印加することを示す、高抵抗調整情報を記憶した。
【０１６４】
これによって、既設の転写制御と別に、システム抵抗値Ｒである、バックアップロール自体と、中間体転写ベルト自体と、二次転写ロール自体と、これらのバックアップロール〜二次転写ロール間と、を含む領域のシステム抵抗値Ｒが８００ＭΩを超えたときには、ジョブ中における転写処理中及びジョブ終了後６０秒間の間に、イオン導電剤移行電極１２から３０μＡの電流がプラスの極性で印可されるようにし、また、このシステム抵抗値Ｒが１０ＭΩを下回ったときには、ジョブ中における転写処理中及びジョブ終了後６０秒間の間に、イオン導電剤移行電極１２から３０μＡの電流がマイナスの極性で印可されるようにした。
【０１６５】
この状態の画像形成装置について、実施例１と同じ方法を用いて画像の連続書込を行い、半導電性ロール１０の使用限度を実施例１と同じ評価方法を用いて測定したところ、４００ｋｐｖ（４００×１０３枚）であった。また、４００ｋｐｖ形成までの間に、転写不良はみられなかった。評価結果を表１に示した。
こように、実施例１に比べて使用限度が小さくなったのは、イオン導電剤移行電極１２に印加する電流値及び電流印加時間が実施例１に比べて短かったためと考えられる。
【０１６６】
＜実施例７＞
実施例１では、イオン導電剤移行電極１２及びイオン導電剤保持部材１４を、外部電界形成電極１６の内周側に設けた構成としたが、本実施例７では、イオン導電剤移行電極１２及びイオン導電剤保持部材１４を、半導電性ロール１０と別体として設けて、イオン導電剤保持部材１４の外周を弾性層１８の外周面に接触配置し、実施例１と同じ割り込み処理を行い、実施例１と同じ評価を行った。
【０１６７】
本実施例７では、半導電性ロール１０を下記方法にて作成した。
（半導電性ロールの作製）
本実施例７の半導電性ロール１０においては、外部電界形成電極として、外径Φ２ｍｍのＳＵＭ＋Ｎｉメッキの円柱状部材を用意した。そして、この外部電界形成電極の外周側に、実施例１で用いた四級アンモニウム塩の添加により、体積抵抗率の常用対数値を７．２ｌｏｇΩｃｍに抵抗調整されたウレタン発泡材の弾性層を成形した後に、外径Φ１８ｍｍに研磨した。弾性層の成形方法としては、実施例１と同じ方法を用いた。これによって、半導電性ロール１０を作製した。なお、得られた弾性層の体積抵抗値の常用対数値を測定したところ、２２℃、５５％ＲＨ環境下で７．２ｌｏｇΩであった。また、弾性層のアスカーＣ硬度は３０°であった。
【０１６８】
次に、この半導電性ロール１０へイオン導電剤を供給する部材として、まず、イオン導電剤移行電極１２として、外径Φ２ｍｍのＳＵＭ＋Ｎｉメッキの円柱状部材を用意し、その外周に、イオン導電剤保持部材１４として実施例１で用いた四級アンモニウム塩を５０％充填させたＥＰＤＭゴム（エチレンプロピレンジエンゴム）層を設けて、外径Φ８ｍｍのロールを形成した。このＥＰＤＭゴム層の形成は、実施例１と同様に行った。
【０１６９】
そして、上記作製した半導電性ロール１０を、富士ゼロックス株式会社製のＤｏｃｕ Ｃｅｎｔｅｒ−ＩＩＩ Ｃ３３００の二次転写ロールとして搭載し、この半導電性ロール１０の外周面に、上記調整した半導電性ロール１０へイオン導電剤を供給する部材の外周面を接触配置させた。また、上記抵抗調整プログラム（図５に示す処理ルーチン）を記憶部２２Ｃに予め記憶し、二次転写ロールにおいて中間転写ベルトから記録媒体へのトナー像の転写が行われるときに、上記図５に示す処理ルーチンの割り込み処理がなされるように改造した。
【０１７０】
なお、記憶部２２Ｃには、実施例１と同じ情報を記憶した。これによって、既設の転写制御と別に、システム抵抗値Ｒである、バックアップロール自体と、中間体転写ベルト自体と、二次転写ロール自体と、これらのバックアップロール〜二次転写ロール間と、を含む領域のシステム抵抗値Ｒが８００ＭΩを超えたときには、ジョブ中における転写処理中及びジョブ終了後６０秒間の間に、イオン導電剤移行電極から５０μＡの電流がプラスの極性で印可されるようにし、また、このシステム抵抗値Ｒが１０ＭΩを下回ったときには、ジョブ中における転写処理中及びジョブ終了後６０秒間の間に、イオン導電剤移行電極から５０μＡの電流がマイナスの極性で印可されるようにした。
【０１７１】
この状態の画像形成装置について、実施例１と同じ評価方法を用いて評価を行ったところ、使用限度は４００ｋｐｖ（４００×１０３枚）であった。評価結果を表１に示した。
【０１７２】
＜比較例１＞
実施例１において用いた半導電性ロール１０に替えて、下記構成の半導電性ロール１０を用い、該半導電性ロール１０を、富士ゼロックス株式会社製のＤｏｃｕ Ｃｅｎｔｅｒ−ＩＩＩ Ｃ３３００の二次転写ロールとして搭載し、既設の転写制御は行うが、実施例１で行った図５に示す割り込み処理については行わなかった以外は、実施例１と同じ評価方法を用いて評価を行った。
【０１７３】
本比較例１の半導電性ロール１０においては、外部電界形成電極として、外径Φ２ｍｍのＳＵＭ＋Ｎｉメッキの円柱状部材を用意した。そして、この外部電界形成電極の外周側に、実施例１で用いた四級アンモニウム塩の添加により、体積抵抗率の常用対数値を７．２ｌｏｇΩｃｍに抵抗調整されたウレタン発泡材の弾性層を成形した後に、外径Φ１８に研磨した。弾性層の成形方法としては、実施例１と同じ方法を用いた。
【０１７４】
本比較例１の画像形成装置について、実施例１と同じ方法を用いて画像の連続書込を行い、半導電性ロール１０の使用限度を実施例１と同じ評価方法を用いて測定したところ、２００ｋｐｖ（２００×１０３枚）であった。評価結果を表１に示した。
【０１７５】
【表１】
【０１７６】
表１に示されるように、抵抗調整処理を行った実施例１〜７の画像形成装置においては、抵抗調整処理を行わなかった比較例１に比べて、使用限度が長く寿命低下が抑制されていることが分かる。これは、実施例１〜７では、半導電性ロール１０の抵抗値が調整されることで、抵抗変動が抑制されたことから、結果的に使用限度の向上が図られたためと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０１７７】
【図１】本実施の形態の半導電性ロールの一例を示す断面図である。
【図２】本実施の形態の半導電性ロールの一例を示す断面図である。
【図３】本実施の形態の半導電性ロールが搭載される画像形成装置の一例を示す模式図である。
【図４】本実施の形態の半導電性ロールを１次転写ロールとして画像形成装置に搭載した場合を示す模式図である。
【図５】本実施の形態の画像形成装置の制御部で実行される抵抗調整処理を示すフローチャートである。
【図６】従来の半導電性ロールを用いた場合、及び本実施の形態の半導電性ロールを用いた場合、の双方について、画像形成装置の稼働時間と抵抗値との関係を示す線図である。
【符号の説明】
【０１７８】
１０ 半導電性ロール
１２ イオン導電剤移行電極
１４ イオン導電剤保持部材
１６ 外部電界形成電極
１８ 弾性層
２０ 画像形成装置
２２Ａ 制御部
３０ 電圧印加部
３２ 電圧印加部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電極部材と、
前記第１の電極部材の外周側に設けられイオン導電剤を含有し弾性を有する弾性層と、
前記弾性層に接触し前記イオン導電剤を予め保持した保持部材と、
前記保持部材に接触する第２の電極部材と、
を備えた半導電性ロール。
【請求項２】
前記保持部材は、前記第２の電極部材の外周側に層状に設けられ、
前記第１の電極部材は、筒状であって外周面に前記イオン導電剤が厚み方向に通過する孔を有し、内周面側に前記保持部材が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の半導電性ロール。
【請求項３】
少なくとも像保持体と、該像保持体表面を帯電する帯電ロールと、前記像保持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像保持体表面に形成された潜像をトナー像として現像する現像手段と、該トナー像を記録媒体に転写する半導電性ロールとを備え、前記半導電性ロール及び前記帯電ロールの少なくとも一方が、請求項１または請求項２に記載の半導電性ロールであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
中間転写体を備え、
前記半導電性ロールは、前記像保持体表面から前記中間転写体表面にトナー像を一次転写する一次転写ロールと、
前記中間転写体表面に一次転写されたトナー像を前記記録媒体に転写する二次転写ロールと、前記二次転写ロールに対向して設けられる対向ロールと、を含み、
前記一次転写ロール、前記二次転写ロール及び前記対向ロールの少なくとも一つが請求項１または請求項２に記載の半導電性ロールであることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１の電極部材へ電圧を印加する第１の電圧印加手段と、
前記第２の電極部材へ電圧を印加する第２の電圧印加手段と、
前記第１の電圧印加手段によって前記第１の電極部材へ電圧が印加されたときの少なくとも請求項１または請求項２に記載の半導電性ロールの抵抗を測定する測定手段と、
前記測定手段によって測定された抵抗値が予め定めた基準抵抗範囲内を維持するように、前記保持部材から前記弾性層へ前記イオン導電剤を移行、または前記弾性層から前記保持部材へ前記イオン導電剤を移行させるように、前記第２の電圧印加手段を制御する制御手段と、
を備えた請求項３または請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、画像形成装置における画像形成処理中、及び画像形成処理後の少なくとも一方において、前記測定手段によって測定された抵抗値が予め定めた基準抵抗範囲内を維持するように、前記保持部材から前記弾性層へ前記イオン導電剤を移行、または前記弾性層から前記保持部材へ前記イオン導電剤を移行させるように、前記第２の電圧印加手段を制御することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１の電極部材へ電圧を印加する第１の電圧印加手段と、
前記第２の電極部材へ電圧を印加する第２の電圧印加手段と、
前記第１の電圧印加手段によって前記第１の電極部材へ電圧が印加されたときの少なくとも請求項１または請求項２に記載の半導電性ロールの抵抗を測定する測定手段と、
前記測定手段によって測定された抵抗値に応じて、前記第２の電圧印加手段を制御する制御手段と、
を備えた請求項３または請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、画像形成装置における画像形成処理中、及び画像形成処理後の少なくとも一方において、前記測定手段によって測定された抵抗値に応じて、前記保持部材から前記弾性層へ前記イオン導電剤を移行、または前記弾性層から前記保持部材へ前記イオン導電剤を移行させるように、前記第２の電圧印加手段を制御することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１】
第１の電極部材と、
前記第１の電極部材の外周側に設けられイオン導電剤を含有し弾性を有する弾性層と、
前記弾性層に接触し前記イオン導電剤を予め保持した保持部材と、
前記保持部材に接触する第２の電極部材と、
を備えた半導電性ロール。
【請求項２】
前記保持部材は、前記第２の電極部材の外周側に層状に設けられ、
前記第１の電極部材は、筒状であって外周面に前記イオン導電剤が厚み方向に通過する孔を有し、内周面側に前記保持部材が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の半導電性ロール。
【請求項３】
少なくとも像保持体と、該像保持体表面を帯電する帯電ロールと、前記像保持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像保持体表面に形成された潜像をトナー像として現像する現像手段と、該トナー像を記録媒体に転写する半導電性ロールとを備え、前記半導電性ロール及び前記帯電ロールの少なくとも一方が、請求項１または請求項２に記載の半導電性ロールであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
中間転写体を備え、
前記半導電性ロールは、前記像保持体表面から前記中間転写体表面にトナー像を一次転写する一次転写ロールと、
前記中間転写体表面に一次転写されたトナー像を前記記録媒体に転写する二次転写ロールと、前記二次転写ロールに対向して設けられる対向ロールと、を含み、
前記一次転写ロール、前記二次転写ロール及び前記対向ロールの少なくとも一つが請求項１または請求項２に記載の半導電性ロールであることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１の電極部材へ電圧を印加する第１の電圧印加手段と、
前記第２の電極部材へ電圧を印加する第２の電圧印加手段と、
前記第１の電圧印加手段によって前記第１の電極部材へ電圧が印加されたときの少なくとも請求項１または請求項２に記載の半導電性ロールの抵抗を測定する測定手段と、
前記測定手段によって測定された抵抗値が予め定めた基準抵抗範囲内を維持するように、前記保持部材から前記弾性層へ前記イオン導電剤を移行、または前記弾性層から前記保持部材へ前記イオン導電剤を移行させるように、前記第２の電圧印加手段を制御する制御手段と、
を備えた請求項３または請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、画像形成装置における画像形成処理中、及び画像形成処理後の少なくとも一方において、前記測定手段によって測定された抵抗値が予め定めた基準抵抗範囲内を維持するように、前記保持部材から前記弾性層へ前記イオン導電剤を移行、または前記弾性層から前記保持部材へ前記イオン導電剤を移行させるように、前記第２の電圧印加手段を制御することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１の電極部材へ電圧を印加する第１の電圧印加手段と、
前記第２の電極部材へ電圧を印加する第２の電圧印加手段と、
前記第１の電圧印加手段によって前記第１の電極部材へ電圧が印加されたときの少なくとも請求項１または請求項２に記載の半導電性ロールの抵抗を測定する測定手段と、
前記測定手段によって測定された抵抗値に応じて、前記第２の電圧印加手段を制御する制御手段と、
を備えた請求項３または請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、画像形成装置における画像形成処理中、及び画像形成処理後の少なくとも一方において、前記測定手段によって測定された抵抗値に応じて、前記保持部材から前記弾性層へ前記イオン導電剤を移行、または前記弾性層から前記保持部材へ前記イオン導電剤を移行させるように、前記第２の電圧印加手段を制御することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【図３】
【図５】
【図６】
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１】
【図２】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−１８６０２７（Ｐ２０１０−１８６０２７Ａ）
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９８３０（Ｐ２００９−２９８３０）
【出願日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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