JP6237308B2 - 転写装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、転写装置及び画像形成装置に関する。

特許文献１には、内周面の算術平均粗さをＲａｔ（μｍ）の中間転写ベルトと、中間転写ベルトに懸架される複数の懸架ロールと、が開示されている。そして、特許文献１には、少なくとも１つの懸架ロールの外周面の算術平均粗さをＲａｒ（μｍ）としたとき、１．０≦Ｒａｔ≦３．５、１．０≦Ｒａｒ≦３．５及び２．５≦Ｒａｔ＋Ｒａｒ≦６．０の関係を満たす画像形成装置の構成が開示されている。

特許文献２には、像担持体１２に当接しつつ回転し、像担持体１２を帯電させるローラ状の帯電部材１４と、帯電部材１４に常時接触しつつ回転するとともに、表面に弾性層が形成されたローラ状のクリーニング部材１００と、が開示されている。そして、特許文献２には、クリーニング部材１００の弾性層１００Ｂの圧縮率５０％ における反発荷重が３０ｋＰａ以下である画像形成装置の構成が開示されている。

特許文献３には、導体かつ剛体であって、中間転写ベルトにトナー像を転写させる転写ロール、が開示されている。そして、特許文献３には、転写ロールに１０００Ｖ印加した時の中間転写ベルトの表面抵抗率が１×１０^１２（Ω／ｃｍ^２）以下であり、かつ転写電流が８〜２０μＡの範囲内において、前記中間転写ベルトの転写ロール側の面の算術平均粗さＲａ（Ｂ）と転写ロールの表面の算術平均粗さＲａ（Ｒ）の和が１．２（μｍ）以下である画像形成装置の構成が開示されている。

特開２００９−１１５８８６号公報 特開２０１０−２８２２３６号公報 特許第４６４９９８６号公報

本発明の課題は、筋状の転写不良を抑制することである。

本発明の請求項１記載の転写装置は、周回移動する転写体と、軸受部に支持されて前記転写体に従動回転しながら、像保持体に保持されたトナー像を前記転写体に転写させる転写部材と、を備え、前記軸受部による前記転写部材の摺動負荷Ｙ（Ｎ）と、前記転写体に対する前記転写部材の接触圧力Ｘ（Ｐａ）との関係は、Ｙ≦０．０２Ｘ−１．０７、及び、６９．９３≦Ｘ≦９５を満たしている。

本発明の請求項２記載の転写装置は、請求項１記載の転写装置において、前記転写部材は、外周面が金属製のロールである。

本発明の請求項３記載の転写装置は、請求項１又は２記載の転写装置において、前記転写部材は、外径がφ６ｍｍ以下である。

本発明の請求項４記載の転写装置は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の転写装置において、前記像保持体と前記転写体とが接触する部位よりも前記転写体の搬送方向下流側に、前記転写部材と前記転写体とが接触する部位があり、前記転写部材は、前記転写体を前記像保持体の回転中心から前記転写体の搬送方向下流側へ離れた方向へばねで押圧している。
本発明の請求項５記載の画像形成装置は、像保持体と、前記像保持体に形成された潜像をトナー像として現像する現像装置と、前記現像装置により現像され、前記像保持体に保持されたトナー像を前記転写部材によって前記転写体に転写させる、請求項１〜３何れか１項記載の転写装置と、を備えている。

本発明の請求項１の転写装置によれば、Ｙ＞０．０２Ｘ−１．０７、及び、Ｘ≦９５の関係を満たす転写装置に比べて、筋状の転写不良が抑制される。

本発明の請求項２の転写装置によれば、転写部材の外周面がゴム製のロールである転写装置に比べて、斑点状の転写不良が抑制される。

本発明の請求項３の転写装置によれば、転写部材の外径がφ６ｍｍよりも大きい転写装置に比べて、転写体の駆動トルクを小さくできる。

本発明の請求項５の画像形成装置によれば、Ｙ＞０．０２Ｘ−１．０７、及び、Ｘ≦９５の関係を満たす転写装置を備えた画像形成装置に比べて、画像形成不良が抑制される。

実施形態の画像形成装置の概略図（背面図）である。 実施形態の画像形成装置を構成する１次転写ロール及びその周辺の概略図（背面図）である。 実施形態の転写装置における、軸受部による１次転写ロールの摺動負荷Ｙ（Ｎ）及び中間転写ベルトに対する１次転写ロールの接触圧力Ｘ（Ｐａ）の関係を求める実験（実験１〜１５）の条件及び結果を示す表である。 実験１〜１５の結果を表すグラフ（軸受部による１次転写ロールの摺動負荷Ｙ（Ｎ）と、中間転写ベルトに対する１次転写ロールの接触圧力Ｘ（Ｐａ）との関係）である。

本実施形態の一例を、図面に基づき説明する。まず、画像形成装置の全体構成及び動作を説明し、次いで、本実施形態の要部（転写装置）について説明することとする。なお、以下の説明では、図１及び図２に矢印Ｈで示す方向を装置高さ方向、矢印Ｗで示す方向の装置幅方向とする。また、装置高さ方向及び装置幅方向のそれぞれに直交する方向（適宜矢印Ｄで示す）を装置奥行き方向とする。

＜画像形成装置の全体構成＞
《全体》
画像形成装置１０は、画像形成部８と、制御部２４と、を含んで構成されている。以下、図１を参照しつつ説明する。

画像形成部８は、媒体収容部１２と、トナー画像形成部１４と、搬送部１６と、定着装置１８と、排出部２０と、補給機構２２と、を備えている。画像形成部８は、後述する記録媒体Ｐに画像を形成するようになっている。なお、制御部２４は、画像形成装置１０の各部の動作を制御するようになっている。

《画像形成部》
〔トナー画像形成部〕
トナー画像形成部１４は、画像形成ユニット４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋと、中間転写ユニット５０と、を備えている。ここで、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）は、トナー色の一例である。ここで、中間転写ユニット５０は、転写装置の一例である。

また、画像形成ユニット４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋにおいては、用いられるトナー以外はほぼ同様の構成である。そこで、図１では、画像形成ユニット４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋを構成する各部の符号が省略されている。

〈画像形成ユニット〉
画像形成ユニット４０Ｙは、感光体ドラム４２Ｙと、帯電装置４４Ｙと、露光装置３０Ｙと、現像装置４６Ｙと、除去装置４８Ｙと、を備えている。同じように、画像形成ユニット４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋは、各色に対応するように、感光体ドラム４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋと、帯電装置４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋと、露光装置３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋと、現像装置４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｋと、除去装置４８Ｍ、４８Ｃ、４８Ｋと、を備えている。以下の説明では、画像形成ユニット４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ及びこれらを構成する各部材について、トナー色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）毎の区別が不要な場合は添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する。

各画像形成ユニット４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋでは、各感光体ドラム４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋの外周面にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像を形成するようになっている。また、画像形成ユニット４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋは、全体として、装置幅方向に対して各画像形成ユニット４０が傾斜して並んだ状態で配置されている（図１参照）。

（感光体ドラム）
感光体ドラム４２は、現像装置４６によって現像されたトナー画像を保持する機能を有する。感光体ドラム４２は、円筒状に形成され、駆動手段（図示省略）によって自軸周り（矢印Ｒ１方向（図１参照））に回転駆動されるようになっている。感光体ドラム４２は、アルミ製の基材と、この基材上に、下引き層、電荷発生層及び電荷輸送層の順で形成された感光層（図示省略）と、を備えている。ここで、感光体ドラム４２は、像保持体の一例である。

（帯電装置）
帯電装置４４は、感光体ドラム４２の自軸方向（装置奥行き方向）に沿って配置されている。帯電装置４４は、帯電ロール４４０と、クリーニングロール４５０と、を備えている。帯電ロール４４０の軸（図示省略）には、感光体ドラム４２の外周面を帯電させるために必要な電圧が印加されるようになっている。そして、帯電ロール４４０は、感光体ドラム４２の外周面を負極性に帯電させるようになっている。クリーニングロール４５０は、帯電ロール４４０の外周面に付着したトナー、外添剤、紙粉、埃等の不純物を除去するようになっている。

〈露光装置〉
露光装置３０は、帯電装置４４により帯電された感光体ドラム４２の外周面に、潜像を形成する機能を有する。露光装置３０は、制御部２４を構成する画像信号処理部（図示省略）から受け取った画像データに応じて、発光ダイオードアレイ（図示省略）から露光光を出射するようになっている。そして、この露光光は帯電装置４４により帯電された感光体ドラム４２の外周面を照射し、当該外周面に潜像を形成するようになっている。

（現像装置）
現像装置４６は、感光体ドラム４２に形成された潜像をトナー像として現像する機能を有する。現像装置４６は、感光体ドラム４２の自軸方向に沿って配置されている。現像装置４６は、感光体ドラム４２の外周面へトナーを供給するトナー供給体４６Ａと、トナー供給体４６Ａへトナー及びキャリアを含む現像剤を搬送する複数の搬送部材４６Ｂと、現像装置４６内のトナーの濃度を検出するトナー濃度センサ６０と、を備えている。

トナー濃度センサ６０は、トナーとキャリアとを含む現像剤の透磁率がそのトナー濃度に応じて変化することを利用し、現像装置４６内の現像剤の透磁率を検出し、検出結果に基づいてトナー濃度を算出するようになっている。

（除去装置）
除去装置４８は、感光体ドラム４２の外周面に形成されたトナー画像が中間転写ベルト５２に１次転写された後、感光体ドラム４２の外周面に転写されずに残ったトナー、外添剤等を、感光体ドラム４２の外周面から除去する機能を有する。除去装置４８は、感光体ドラム４２の自軸方向に沿って配置され、感光体ドラム４２の外周面に接触するブレード４８Ａを備えている。

〈中間転写ユニット〉
中間転写ユニット５０は、各感光体ドラム４２に保持された各色のトナー画像を重畳させて、記録媒体Ｐに転写させる機能を有する。中間転写ユニット５０は、中間転写ベルト５２と、複数（４つ）の１次転写部１００と、駆動ロール５６と、２次転写ロール５８と、を備えている。また、各１次転写部１００は、１次転写ロール５４と、一対の軸受部１０２と、圧縮ばね１０２と、を備えている（図２参照）。ここで、１次転写ロール５４は、転写部材の一例である。また、中間転写ベルト５２は、転写体の一例である。

中間転写ベルト５２は、無端状のベルトとされている。複数（４つ）の１次転写ロール５４及び駆動ロール５６は、中間転写ベルト５２の内周面に接触するように配置されている。中間転写ベルト５２は、その内周面に接触する複数（４つ）の１次転写ロール５４、駆動ロール５６、張力付与ロール５９等によって姿勢が決められており、正面側から見て、装置幅方向に対して傾斜している。そして、中間転写ユニット５０における、装置高さ方向下側に向く外周面には、装置幅方向に対して傾斜して並んだ各画像形成ユニット４０を構成する各感光体ドラム４２の外周面が接触している。

駆動ロール５６は、中間転写ベルト５２を挟んで、２次転写ロール５８に対向するように配置されて、駆動源（図示省略）により自軸周りに回転されるようになっている。また、各１次転写ロール５４は、中間転写ベルト５２を挟んで、各感光体ドラム４２の自軸中心を通る装置高さ方向に沿った仮想直線に対して、中間転写ベルト５２の周回移動方向（矢印Ｒ２方向）下流側にオフセットした状態で配置されている。このため、中間転写ベルト５２は、感光体ドラム４２の外周面に巻き掛けられた状態で、周回移動するようになっている（図２参照）。

１次転写ロール５４は、１次転写に必要な電圧が印加されることにより、各感光体ドラム４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋの外周面に形成されたトナー画像を、中間転写ベルト５２の外周面に１次転写させるようになっている。

２次転写ロール５８は、２次転写に必要な電圧が印加されることにより、中間転写ベルト５２の外周面に１次転写されたトナー画像を、記録媒体Ｐに２次転写させるようになっている。

なお、中間転写ユニット５０は、画像形成装置本体１０Ａから取り外し可能に構成されている。そのため、中間転写ベルト５２は、一例として、寿命になった場合（中間転写ベルト５２の機能を果たせなくなった場合）、画像形成装置本体１０Ａから取り外されて交換できるようになっている。

以上のとおり、中間転写ユニット５０について、簡単に説明したが、中間転写ユニット５０及び中間転写ユニット５０を構成する１次転写部１００は、本実施形態の要部であるため、後述する。

〔補給機構〕
補給機構２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋは、現像剤を現像装置４６Ｙ、４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｋへ補給する機能を有する。なお、各補給機構２２による、現像装置４６への現像剤の補給動作は、トナー濃度センサ６０の検出結果に基づいて行われるようになっている。

〔搬送部〕
搬送部１６は、媒体収容部１２に収容された記録媒体Ｐを、後述する排出部２０に搬送する機能を有する。搬送部１６は、送出ロール１６Ａと、複数の搬送ロール対１６Ｂと、反転搬送部１６Ｄと、後述する排出ロール１６Ｅと、を備えている。送出ロール１６Ａは、媒体収容部１２に収容された記録媒体Ｐを、排出ロール１６Ａよりも記録媒体Ｐの搬送方向下流側へ送り出すようになっている。複数の搬送ロール対１６Ｂは、送出ロール１６Ａにより送り出された記録媒体Ｐが搬送される搬送路１６Ｃに沿って配置されている。そして、複数の搬送ロール対１６Ｂは、送出ロール１６Ａによって送り出された記録媒体Ｐを対向ロール５６と２次転写ロール５８との対向位置（２次転写位置Ｔ２）へ搬送するようになっている。

また、搬送部１６には、記録媒体Ｐの両面に画像形成を行うことができるように、記録媒体Ｐの表裏を反転させて搬送させる反転搬送部１６Ｄが設けられている。反転搬送部１６Ｄは、画像形成装置１０を正面側から見て、搬送路１６Ｃを挟んで中間転写ユニット５０の反対側に設けられている。反転搬送部１６Ｄは、表面にトナー画像が定着された記録媒体Ｐをスイッチバックさせる。その後、反転搬送部１６Ｄは、記録媒体Ｐの裏面が中間転写ベルト５２の外周面に対向するように、記録媒体Ｐを、２次転写位置Ｔ２に搬送させるようになっている。

〔定着装置〕
定着装置１８は、記録媒体Ｐに２次転写されたトナー画像を、記録媒体Ｐに定着させる機能を有する。定着装置１８は、定着ロール１８Ａと、加圧ロール１８Ｂと、を備えている。定着装置１８は、２次転写位置Ｔ２に対し、記録媒体Ｐの搬送方向下流側に配置されている。定着ロール１８Ａは、記録媒体Ｐにおけるトナー画像が転写された側に配置され、その内周面側にハロゲンヒータ（図示省略）が配置されている。加圧ロール１８Ｂは、搬送路１６Ｃを搬送され、定着ロール１８Ａとの対向位置Ｔ３（図１参照）を通過する記録媒体Ｐを、定着ロール１８Ａに向けて加圧するようになっている。

〔排出部〕
排出部２０は、定着装置１８よりも記録媒体Ｐの搬送方向下流側であって、画像形成装置１０本体の外側上面の一部に、形成されている。トナー画像が定着された記録媒体Ｐは、搬送路１６Ｃにおける定着装置１８と排出部２０との間の部位に設けられた排出ロール１６Ｅによって、排出部２０に排出されるようになっている。

＜画像形成装置の動作＞
次に、画像形成装置１０における動作について、図１を参照しつつ説明する。

制御部２４は、外部装置（一例としてＰＣ）から画像信号が送信されると、画像形成装置１０を作動させる。制御部２４は、この画像信号を、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像データに変換する。そして、これらの各色の画像データは、露光装置３０に出力される。

続いて、露光装置３０から各色の画像データに応じて出射された露光光は、帯電装置４４により帯電された感光体ドラム４２の外周面に入射される。そして、各感光体ドラム４２の外周面には、各色の画像データに対応した潜像が形成される。

さらに、各感光体ドラム４２の外周面に形成された潜像は、各現像装置４６によって、各色のトナー画像として現像される。

そして、各感光体ドラム４２の外周面の各色のトナー画像は、各感光体ドラム４２が対向する各１次転写ロール５４によって、中間転写ベルト５２の外周面に１次転写される。

一方、記録媒体Ｐは、中間転写ベルト５２の外周面であってトナー画像が１次転写された部位が周回移動することで、２次転写位置Ｔ２に到達するタイミングに合わせるように、媒体収容部１２から送り出され、２次転写位置Ｔ２へ搬送される。そして、２次転写位置Ｔ２に搬送されて通過する記録媒体Ｐには、中間転写ベルト５２の外周面に１次転写されたトナー画像が２次転写される。

続いて、トナー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着装置１８に向かって搬送される。そして、トナー画像は、定着装置１８を構成する定着ロール１８Ａ及び加圧ロール１８Ｂによって加熱、加圧されて、記録媒体Ｐに定着される。

トナー画像が定着された記録媒体Ｐは、排出部２０に排出され、画像形成動作が終了する。

なお、記録媒体Ｐの両面に画像を形成する場合は、記録媒体Ｐは、定着装置１８で表面にトナー画像が定着された後、反転搬送部１６Ｄに搬送される。そして、表面にトナー画像が定着された記録媒体Ｐは、反転搬送部１６Ｄでスイッチバックされる。その後、記録媒体Ｐは、２次転写位置Ｔ２で裏面にトナー画像が２次転写され、更に定着装置１８で２次転写されたトナー画像が定着される。最後に、両面にトナー画像が定着された記録媒体Ｐは、排出部２０に排出され、画像形成動作が終了する。

＜要部（１次転写部及び中間転写ユニット５０）の構成＞
次に、本実施形態の要部である１次転写部１００及び中間転写ユニット５０について、図面を参照しつつ説明する。

《１次転写部》
１次転写部１００は、図２に示されるとおり、１次転写ロール５４と、軸受部１０２と、圧縮ばね１０４と、を備えている。

〔１次転写ロール〕
１次転写ロール５４は、長尺状であって、中間転写ベルト５２の内周面に接触する接触部５４Ａと、接触部５４Ａの両端部から突起した一対の突起部５４Ｂと、を備えている。接触部５４Ａは、外径φ６（ｍｍ）の外周面を有する円柱状の部材とされている。なお、１次転写ロール５４は、一例として金属製のロールとされている。

〔軸受部〕
軸受部１０２は、長尺状の部材であって、その一端側には、貫通穴１０２Ａが形成されている。軸受部１０２は、１次転写ロール５４の両端（一対の突起部５４Ｂ）を支持しており、滑り軸受として機能するようになっている。

〔圧縮ばね〕
圧縮ばね１０４は、軸受部１０２に対して装置高さ方向上側に配置され、軸受部１０２の他端部と、中間転写ユニット５０の筐体の一部１０６とに、圧縮された状態で挟まれている。そして、圧縮ばね１０４は、軸受部１０２を装置高さ方向上側から下側に押圧するようになっている。

〔１次転写ロール、軸受部及び圧縮ばねの関係〕
軸受部１０２に支持された１次転写ロール５４は、圧縮ばね１０４が軸受部１０２を押圧することにより、中間転写ベルト５２の内周面を押圧している。そして、中間転写ベルト５２が矢印Ｒ２の方向に周回移動すると、１次転写ロール５４は、中間転写ベルト５２から摩擦力を受けて、自軸周りに（矢印Ｒ３方向に）従動回転するようになっている。

《１次転写ロールの摺動負荷Ｙ（Ｎ）と１次転写ロールの接触圧力Ｘ（Ｐａ）の関係》
次に、軸受部１０２による１次転写ロール５４の摺動負荷Ｙ（Ｎ）（以下、摺動負荷Ｙ（Ｎ）という。）と、中間転写ベルト５２に対する１次転写ロール５４の接触圧力Ｘ（Ｐａ）（以下、接触圧力Ｘ（Ｐａ）という。）との関係について説明する。

本実施形態の中間転写ユニット５０において、上記関係は、以下の［式１］を満たす関係とされている。
［式１］ Ｙ≦０．０２Ｘ−１．０７、及び、６９．９３≦Ｘ≦９５

〔接触圧力Ｘ（Ｐａ）〕
１次転写ロール５４は、図２に示されるように、中間転写ベルト５２の内周面における１次転写ロール５４が接触する部位に対し、装置高さ方向上側に配置されている。そして、１次転写ロール５４は、圧縮ばね１０４に押圧された軸受部１０２に支持されながら、中間転写ベルト５２の内周面を押圧している。したがって、接触圧力Ｘ（Ｐａ）とは、１次転写ロール５４及び軸受部１０２の自重に起因する圧力と、一対の圧縮ばね１０４の押圧力に起因する圧力と、の和に相当する。

〔摺動負荷Ｙ（Ｎ）〕
１次転写ロール５４は、図２に示されるように、画像形成動作時において中間転写ベルト５２が周回移動することに伴い中間転写ベルト５２に従動し、矢印Ｒ３方向に力を受けて回転する。一方、この期間中、１次転写ロール５４は、軸受部１０２から転がり抵抗（摩擦）を受ける。ここで、摺動負荷Ｙ（Ｎ）とは、この転がり抵抗に相当する物理量である。なお、本実施形態では、画像形成動作時における中間転写ベルト５２が周回移動する速度（以下、プロセス速度という。）は、一例として、１２６（ｍｍ／ｓ）とされている。

以上のとおり、本実施形態の中間転写ユニット５０は、前述した構成の１次転写部１００を備えるとともに、［式１］を満たすように構成されている。

〔［式１］の根拠〕
次に、［式１］の根拠（［式１］を導き出した試験）について図面を参照しつつ説明する。

〈試験方法〉
本試験は、画像形成装置１０において、１次転写ロール５４を用いて、記録媒体ＰとしてＡ４サイズの用紙１０、０００枚に、用紙の印字領域全体にカラー５％ 印字を行い、画質を官能評価することで行っている。本試験は、図３に示される表のとおり、接触圧力Ｘ（Ｐａ）と、摺動負荷Ｙ（Ｎ）との組み合わせを、１５種類（試験１〜１５）設定して行っている。

ここで、接触圧力Ｘ（Ｐａ）は、ばね定数の異なる複数の圧縮ばね１０４を用いることで設定されている。また、摺動負荷Ｙ（Ｎ）は、軸受部１０２において、穴径の異なる複数の貫通穴１０２Ａを用いることで設定されている。

（接触圧力Ｘ（Ｐａ）の測定方法）
接触圧力Ｘ（Ｐａ）の測定は、複数の圧縮ばね１０４のうちから選択した圧縮ばね１０４を１次転写部１００に取り付けて、１次転写ロール５４と中間転写ベルト５２とで形成されるニップ部（以下、１次転写ニップ部という。）の圧力を測定している。この測定では、タクタイルセンサシステムＩ−ＳＣＡＮ（ニッタ株式会社製）を用いて行われている。

（摺動負荷Ｙ（Ｎ）の測定方法）
摺動負荷Ｙ（Ｎ）の測定は、以下のように行われる。まず、この測定では、複数の軸受部１０２のうちから選択した軸受部１０２に１次転写ロール５４を取り付け、１次転写ロール５４の接触部５４Ａに紐の一端部を固定し、１次転写ロール５４に紐を巻き付ける。次いで、紐の他端部をプッシュプルゲージ（株式会社イマダ製）に固定し、等速で紐を引張ながら引張力を測定する。そして、この測定された引張力が、摺動負荷Ｙ（Ｎ）とされる。

（官能評価の方法）
画質の官能評価は、用紙の搬送方向に沿った筋状の画像形成不良（以下、筋状の画像形成不良という。）が発生しているか否かを目視で観察して評価することで行っている。そして、画質の官能評価では、目視で観察した結果、筋状の画像形成不良が発生していない場合を合格、発生している場合を不合格としている。なお、筋状の画像形成不良については、後述する。

〈実験結果〉
図３の表に示されるように、試験１〜９では、Ａ４サイズの用紙５０、０００枚に、用紙の印字領域全体にカラー５％ 印字を行った後、用紙の搬送方向に沿った筋状の画像形成不良が発生していない。これに対して、試験１０〜１５では、Ａ４サイズの用紙１０、０００枚に、用紙の印字領域全体にカラー５％ 印字を行った後、用紙の搬送方向に沿った筋状の画像形成不良が発生している。つまり、本試験によれば、試験１〜９は合格、試験１０〜１５は不合格とされている。

また、図４に示されるように、試験１〜１５の条件（接触圧力Ｘ（Ｐａ）及び摺動負荷Ｙ（Ｎ））を、横軸に接触圧力Ｘ（Ｐａ）、縦軸に摺動負荷Ｙ（Ｎ）とする２次元のグラフにプロットする。この際、合格である試験１〜９については○ 、不合格である試験１０〜１５については×とする。そうすると、このグラフにおいて、○ と×との境界に、Ｙ＝０．０２Ｘ−１．０７なる直線を引くことができる。

そして、図４のグラフにおいて、Ｙ≦０．０２Ｘ−１．０７の場合、本試験が合格となった領域とされ、Ｙ＞０．０２Ｘ−１．０７の場合、本試験が不合格となった領域とされる。

＜本実施形態の作用＞
以下、本実施形態の作用について、図面を参照しつつ説明する。まず、前述した筋状の画像形成不良の発生メカニズムについて説明する。次いで、本実施形態の作用を比較例（比較例１及び比較例２）と比較して説明する。以下の説明において、本実施形態で用いた部品等を用いる場合、その部品等の符号をそのまま用いて説明する。

〔筋状の画像形成不良の発生メカニズム〕
筋状の画像形成不良は、１次転写ロール５４が何らかの原因により中間転写ベルト５２に従動回転されない場合に発生する。そして、１次転写ロール５４が中間転写ベルト５２に従動回転されない場合、以下のようなメカニズムにより、筋状の画像形成不良が発生する。画像形成装置１０内のトナー、外添剤、キャリア、紙粉、埃等の不純物（以下、不純物という。）が中間転写ベルト５２の内周面に付着すると、不純物は、中間転写ベルト５２の内周面に付着したまま周回移動する。そして、不純物が、１次転写ニップ部に堆積する。このため、１次転写ロール５４の軸方向における不純物が堆積した部位で電気抵抗が、大きくなる。この結果、１次転写ロール５４に１次転写に必要な電圧が印加されても、中間転写ベルト５２と感光体ドラム４２との間に挟まれたトナーに形成される電界が、１次転写に必要な電界強度にならないために、筋状の画像形成不良が発生すると推認される。なお、筋状の画像形成不良の原因となる１次転写不良を、筋状の転写不良という。

また、［式１］では、接触圧力Ｘ（Ｐａ）について、６９．９３≦Ｘ≦９５とされている。つまり、［式１］では、６９．９３≦Ｘ≦９５の場合に、Ｙ≦０．０２Ｘ−１．０７を満たすことを条件としている。このように、［式１］において、接触圧力Ｘ（Ｐａ）に上限を設けた理由は以下のとおりである。前述のとおり、本実施形態の１次転写ロール５４は、外径φ６（ｍｍ）とされており、一般的に用いられている１次転写ロール（例えば、外径φ１０（ｍｍ）以上）に比べて、軽く、且つ、１次転写ニップ部の幅が狭い。別言すれば、一般的に用いられる１次転写ロールは、１次転写ロール５４よりも重く、且つ、１次転写ニップ部の幅が広い。そのため、この１次転写ロールを備えた中間転写ユニットでは、中間転写ベルト５２に対する１次転写ロールの従動不良は発生しない。これに伴い、１次転写ニップ部に、不純物が堆積することがない。

これに対して、一般的に用いられている１次転写ロールから１次転写ロールの外径を小さくしていくと、１次転写ロールの自重に起因する圧力は、小さくなる。また、１次転写ニップ部の幅は、狭くなる。このため、外径の小さい１次転写ロールを備えた中間転写ユニットでは、中間転写ベルト５２から受ける駆動トルクが小さくなり、中間転写ベルト５２に従動回転し難くなる。そして、発明者は、一般的に用いられる１次転写ロールに比べ外径の小さい１次転写ロール５４を備えた中間転写ユニット５０の場合、接触圧力Ｘ（Ｐａ）と摺動負荷Ｙ（Ｎ）との組合せによって、１次転写ロール５４の従動不良が発生しないことを見い出した。そこで、［式１］では、６９．９３≦Ｘ≦９５の場合に、Ｙ≦０．０２Ｘ−１．０７を満たすことを条件した。

〔比較例１との比較〕
まず、本実施形態の比較例として以下に説明する比較例１を想定したうえで、本実施形態と比較する。

比較例１の中間転写ユニットでは、接触圧力Ｘ（Ｐａ）と摺動負荷Ｙ（Ｎ）との関係が、以下の［式２］を満たす関係とされている。また、比較例１の画像形成装置では、接触圧力Ｘ（Ｐａ）と摺動負荷Ｙ（Ｎ）との関係が、以下の［式２］を満たす関係とされている。この点以外は、本実施形態の構成と同様とされている。

［式２］ Ｙ＞０．０２Ｘ−１．０７、及び、Ｘ≦９５

比較例１の中間転写ユニットを用いて本実施形態の試験を行うと、図３の表及び４のグラフに示されるように、このグラフにおける×の領域、換言すれば、不合格とされる。比較例１の中間転写ユニットの場合、中間転写ベルト５２に対する１次転写ロールの従動不良が発生することが確認された。そして、比較例１の中間転写ユニットでは、１次転写ニップ部に、不純物が堆積し、筋状の画像形成不良が発生していた。

これに対して、本実施形態の中間転写ユニット５０を用いて本実施形態の試験を行うと、図３の表及び４のグラフに示されるように、このグラフにおける○ の領域、換言すれば、合格とされる。

したがって、本実施形態の中間転写ユニット５０によれば、比較例１の中間転写ユニットに比べて、１次転写ロール５４の中間転写ベルト５２に対する従動回転不良が抑制される。そのため、中間転写ユニット５０では、筋状の１次転写不良の原因となる１次転写ニップ部への不純物の堆積が抑制される。

なお、本実施形態の中間転写ユニット５０を構成する１次転写ロール５４は、その接触部５４Ａの外径がφ６（ｍｍ）である。
したがって、本実施形態の中間転写ユニット５０によれば、外径がφ６（ｍｍ）よりも大きい１次転写ロールを備えた中間転写ユニットに比べて、中間転写ベルト５２の駆動トルクを小さくしつつ、１次転写ロール５４の従動回転不良が抑制される。

〔比較例２との比較〕
次に、本実施形態の比較例として以下に説明する比較例２を想定したうえで、本実施形態と比較する。

比較例２の１次転写ロールは、接触部の外周面がゴム製とされている。つまり、比較例２の１次転写ロールの外周面は、接触部が金属製とされている本実施形態の１次転写ロール５４に比べて、柔らかい（凹み易い性質がある）。比較例２の中間転写ユニットは、比較例２の１次転写ロールを有している。また、比較例２の画像形成装置は、比較例２の中間転写ユニットを備えている。この点以外は、本実施形態の構成と同様とされている。なお、比較例２の１次転写ロール、中間転写ユニット及び画像形成装置は、本発明に含まれる。

比較例２の中間転写ユニットの場合、本実施形態の中間転写ユニット５０と同様に、接触圧力Ｘ（Ｐａ）と摺動負荷Ｙ（Ｎ）との関係が［式１］を満たしているため、比較例２の１次転写ロールの中間転写ベルト５２に対する従動回転不良は発生し難い。そのため、
比較例２の中間転写ユニットでは、筋状の１次転写不良が発生し難い。

しかしながら、画像形成装置１０内のトナー、外添剤、キャリア、紙粉、埃等の不純物が中間転写ベルト５２の内周面に付着して、中間転写ベルト５２が周回移動すると、これらの不純物は、中間転写ベルト５２の内周面と１次転写ロールとで形成されるニップ部において、１次転写ロールに食い込む。このため、比較例２の１次転写ロールは、これらの不純物がその外周面に付着したまま、中間転写ベルト５２に従動回転され続ける虞がある。その結果、１次転写において、これらの不純物が１次転写ロールの外周面に付着することにより、斑点状の１次転写不良が発生する虞がある。

これに対して、本実施形態の１次転写ロール５４の外周面は、金属製とされている。このため、本実施形態の１次転写ロール５４を備えた中間転写ユニット５０では、比較例２の場合に比べて、１次転写ロール５４に不純物が食い込んで付着し難い。

したがって、本実施形態の中間転写ユニット５０によれば、比較例２の中間転写ユニットに比べて、１次転写ロール５４の外周面に付着する不純物に起因する斑点状の転写不良が抑制される。

また、これに伴い、本実施形態の画像形成装置１０によれば、比較例２の画像形成装置に比べて、斑点状の転写不良に起因する画像形成不良が抑制される。

以上のとおり、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の実施形態が可能である。

例えば、本実施形態の１次転写ロール５４は、長尺状であって、外径φ６（ｍｍ）の外周面を有する円柱状の部材として説明したが、長尺状であって、外周面を有する部材であれば、例えば、円筒状（パイプ状）であってもよい。１次転写ロール５４が長尺状の部材であって、接触圧力Ｘ（Ｐａ）と摺動負荷Ｙ（Ｎ）との関係が［式１］を満たしていればよい。

また、本実施形態では、各１次転写ロール５４は、中間転写ベルト５２を挟んで、各感光体ドラム４２に対し装置高さ方向上側に配置されているとして説明したが、各１次転写ロール５４は、各感光体ドラム４２に対し装置高さ方向下側に配置されていてもよい。この場合、各１次転写ロール５４の自重による圧力が中間転写ベルト５２の内周面にかかることはないが、圧縮ばね１０４に起因する接触圧力Ｘ（Ｐａ）と摺動負荷Ｙ（Ｎ）との関係が［式１］を満たしていればよい。

１０ 画像形成装置
４２ 感光体ドラム（像保持体の一例）
４６ 現像装置
５０ 中間転写ユニット（転写装置の一例）
５２ 中間転写ベルト（転写体の一例）
５４ １次転写ロール（転写部材の一例）
１０２ 軸受部

Claims (5)

1. 周回移動する転写体と、
   軸受部に支持されて前記転写体に従動回転しながら、像保持体に保持されたトナー像を前記転写体に転写させる転写部材と、
   を備え、
   前記軸受部による前記転写部材の摺動負荷Ｙ（Ｎ）と、前記転写体に対する前記転写部材の接触圧力Ｘ（Ｐａ）との関係は、Ｙ≦０．０２Ｘ−１．０７、及び、６９．９３≦Ｘ≦９５を満たす、
   転写装置。
2. 前記転写部材は、外周面が金属製のロールである、
   請求項１記載の転写装置。
3. 前記転写部材は、外径がφ６ｍｍ以下である、
   請求項１又は２記載の転写装置。
4. 前記像保持体と前記転写体とが接触する部位よりも前記転写体の搬送方向下流側に、前記転写部材と前記転写体とが接触する部位があり、
   前記転写部材は、前記転写体を前記像保持体の回転中心から前記転写体の搬送方向下流側へ離れた方向へばねで押圧している、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の転写装置。
5. 像保持体と、
   前記像保持体に形成された潜像をトナー像として現像する現像装置と、
   前記現像装置により現像され、前記像保持体に保持されたトナー像を前記転写部材によって前記転写体に転写させる、請求項１〜４何れか１項記載の転写装置と、
   を備えた画像形成装置。

Images