(57)【要約】【課題】転写部における転写条件を十分に画像パターンに対応させることができ、画像品位を向上させることができるようにする。【解決手段】現像剤像を担持する像担持体と、該像担持体との間にニップを形成して配設され、像担持体上の現像剤像を転写媒体に転写する転写部材とを有する。該転写部材の残留電位をＶとし、ニップ圧をｐ〔ｇｆ／ｍｍ2 〕としたとき、残留電位Ｖが、Ｖ≦８４〔Ｖ〕であって、１３．０４ｐ−２０．０６〔Ｖ〕≦Ｖにされる。転写部における残留電位Ｖ及びニップ圧ｐの転写条件を十分に画像パターンに対応させることができる。媒体の搬送方向において印刷幅が異なる画像パターンの画像を形成する際に、印刷幅が異なる部分を境に濃度が変化することがないので、画像品位を向上させることができる。【選択図】図１
2018141863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）現像剤像を担持する像担持体と、
（ｂ）該像担持体との間にニップを形成して配設され、像担持体上の現像剤像を転写媒体に転写する転写部材とを有するとともに、
（ｃ）該転写部材の残留電位をＶとし、ニップ圧をｐ〔ｇｆ／ｍｍ2 〕としたとき、残留電位Ｖが、
Ｖ≦８４〔Ｖ〕
であって、
１３．０４ｐ−２０．０６〔Ｖ〕≦Ｖ
にされることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ニップ圧ｐが、２．１〔ｇｆ／ｍｍ2 〕以上、かつ、７．３〔ｇｆ／ｍｍ2 〕にされる請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記残留電位Ｖが、
Ｖ≦８４〔Ｖ〕
であって、
６．０６ｐ−７．４８〔Ｖ〕≦Ｖ
にされる請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ニップ圧ｐが、２．１〔ｇｆ／ｍｍ2 〕以上、かつ、４．４〔ｇｆ／ｍｍ2 〕にされる請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記残留電位は、コロナ放電電極に６．０〔ｋＶ〕のコロナ放電電圧を印加してコロナ放電を行い、前記転写部材を帯電した後、０．１〔秒〕が経過したときの転写部材の表面電位である請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
（ａ）前記転写媒体は中間転写ベルトであり、
（ｂ）前記転写部材が、中間転写ベルトを介して像担持体に当接させられる請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記転写媒体は用紙である請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記転写部材が、軸芯、及び該軸芯の周囲に配設された弾性層を備える請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置、例えば、プリンタは、感光体ドラム、現像ローラ等を備えた画像形成ユニット、感光体ドラムと対向させて配設されたＬＥＤヘッド、感光体ドラムに当接させて配設された転写ローラ等を備える。
【０００３】
そして、前記プリンタにおいて、ＬＥＤヘッドによって感光体ドラムの表面に静電潜像が形成され、現像ローラによって前記静電潜像にトナーが付着させられてトナー像が形成され、転写ローラによって前記トナー像が媒体としての用紙に転写されるようになっている。
【０００４】
この場合、該用紙は、用紙カセットから給紙されて前記感光体ドラムと転写ローラとの間の転写部に送られ、該転写部において前記トナー像が転写された後、定着器に送られ、該定着器においてトナー像が定着させられ、所定の画像パターンの画像が形成され、プリンタの本体、すなわち、装置本体外に排出される（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−６４９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来のプリンタにおいては、転写部における転写条件を十分に画像パターンに対応させることができず、画像品位が低くなってしまう。
【０００７】
本発明は、前記従来のプリンタの問題点を解決して、転写部における転写条件を十分に画像パターンに対応させることができ、画像品位を向上させることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そのために、本発明の画像形成装置においては、現像剤像を担持する像担持体と、該像担持体との間にニップを形成して配設され、像担持体上の現像剤像を転写媒体に転写する転写部材とを有する。
【０００９】
そして、該転写部材の残留電位をＶとし、ニップ圧をｐ〔ｇｆ／ｍｍ2 〕としたとき、残留電位Ｖが、
Ｖ≦８４〔Ｖ〕
であって、
１３．０４ｐ−２０．０６〔Ｖ〕≦Ｖ
にされる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、画像形成装置においては、現像剤像を担持する像担持体と、該像担持体との間にニップを形成して配設され、像担持体上の現像剤像を転写媒体に転写する転写部材とを有する。
【００１１】
そして、該転写部材の残留電位をＶとし、ニップ圧をｐ〔ｇｆ／ｍｍ2 〕としたとき、残留電位Ｖが、
Ｖ≦８４〔Ｖ〕
であって、
１３．０４ｐ−２０．０６〔Ｖ〕≦Ｖ
にされる。
【００１２】
この場合、残留電位Ｖが、
Ｖ≦８４〔Ｖ〕
であって、
１３．０４ｐ−２０．０６〔Ｖ〕≦Ｖ
にされるので、転写部における残留電位Ｖ及びニップ圧ｐの転写条件を十分に画像パターンに対応させることができる。
【００１３】
したがって、媒体の搬送方向において印刷幅が異なる画像パターンの画像を形成する際に、印刷幅が異なる部分を境に濃度が変化することがないので、画像品位を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概念図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における一次転写ローラの斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における一次転写ローラの断面図である。
【図４】抵抗値測定装置を示す図である。
【図５】残留電位測定装置を示す図である。
【図６】ニップ量測定装置を示す側面図である。
【図７】ニップ量測定装置を示す断面図である。
【図８】印刷試験において形成される画像の画像パターンを示す図である。
【図９】印刷結果の例を示す第１の図である。
【図１０】印刷結果の例を示す第２の図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態における逆転写を説明するための第１の図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態における逆転写を説明するための第２の図である。
【図１３】印刷試験において形成された画像の画像品位の判断結果を示す図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態における直接転写方式のプリンタの概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、画像形成装置としてのプリンタについて説明する。
【００１６】
図１は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概念図である。
【００１７】
図において、１０はプリンタ、１１は、該プリンタ１０の本体、すなわち、装置本体の下部に配設された媒体収容部としての用紙カセットであり、該用紙カセット１１に媒体としての用紙Ｐが収容される。そして、前記用紙カセット１１の前端に隣接させて給紙機構が配設され、該給紙機構は、回転させられて用紙カセット１１から用紙Ｐを媒体搬送路Ｒｔ１に繰り出すためのピックアップローラ３１を備える。給紙機構によって給紙された用紙Ｐは、給紙機構の上方に配設された第１〜第３の搬送部材としての搬送ローラ対３４〜３６によって媒体搬送路Ｒｔ１を矢印Ａ方向に搬送される。
【００１８】
前記装置本体の上部には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック及びホワイトの各色の画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋ、２０Ｗが用紙Ｐの搬送方向における下流側から上流側にかけて並べて配設され、該各画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋ、２０Ｗに配設された像担持体としての各感光体ドラム２１より上方に、感光体ドラム２１と対向させて、露光装置（露光部）としてのＬＥＤヘッド２４が配設される。該ＬＥＤヘッド２４は、印刷データに対応するパターンの光を感光体ドラム２１の表面に照射し、潜像としての静電潜像を形成する。なお、前記画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋ、２０Ｗ及びＬＥＤヘッド２４によって画像形成部が構成される。
【００１９】
各画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋ、２０Ｗは、前記感光体ドラム２１、現像剤としてのトナー（有色トナー）を収容する現像剤収容部としてのトナーカートリッジ２２、前記感光体ドラム２１に当接させて回転自在に配設され、感光体ドラム２１の回転に対して連れ回りで回転させられ、感光体ドラム２１の表面を一様に帯電させる帯電装置としての帯電ローラ２３、前記感光体ドラム２１に当接させて回転自在に配設され、非磁性一成分接触現像方式によって静電潜像を現像して、現像剤像としてのトナー像を形成する現像剤担持体としての現像ローラ２６、後述される一次転写が行われた後の感光体ドラム２１上に残留した現像剤、すなわち、残留現像剤としての残留トナーを掻き取ることによって除去し、感光体ドラム２１をクリーニングするクリーニング部材としてのクリーニングブレード２８等を備える。
【００２０】
前記帯電ローラ２３には、図示されない電源によって帯電バイアスが印加され、前記現像ローラ２６には、前記電源によって現像バイアスが印加される。
【００２１】
そして、画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋ、２０Ｗの下方には転写ユニットｕ１が配設される。該転写ユニットｕ１は、画像形成ユニット２０Ｗの近傍において回転自在に配設され、駆動部としての図示されないモータと連結され、該モータからの回転を受けて回転させられる第１のローラとしての駆動ローラ４１、画像形成ユニット２０Ｙの近傍において回転自在に配設され、前記駆動ローラ４１の回転に伴って回転させられる第２のローラとしての従動ローラ４２、前記駆動ローラ４１及び従動ローラ４２より下方において回転自在に配設され、駆動ローラ４１の回転に伴って回転させられる第３のローラとしての、かつ、バックアップローラとしての二次転写バックアップローラ４３、前記駆動ローラ４１、従動ローラ４２及び二次転写バックアップローラ４３によって走行自在に張設され、駆動ローラ４１、従動ローラ４２及び二次転写バックアップローラ４３の回転に伴って画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋ、２０Ｗに沿って矢印Ｂ方向に走行させられる転写媒体としての中間転写ベルト４４、該中間転写ベルト４４を介して各画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋ、２０Ｗの感光体ドラム２１にそれぞれ当接させて、すなわち、各感光体ドラム２１との間にニップを形成して配設された第１の転写部材としての、かつ、第１の転写ローラとしての一次転写ローラ４５、用紙Ｐ及び中間転写ベルト４４を介して前記二次転写バックアップローラ４３に当接させて、すなわち、二次転写バックアップローラ４３との間にニップを形成して配設された第２の転写部材としての、かつ、第２の転写ローラとしての二次転写ローラ４６、前記中間転写ベルト４４の走行方向（矢印Ｂ方向）における二次転写ローラ４６より下流側において、中間転写ベルト４４と対向させて配設されたクリーニング装置４８等を備える。
【００２２】
なお、前記画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋ、２０Ｗは、中間転写ベルト４４の走行方向における上流側から下流側にかけて並べて配設され、画像形成ユニット２０Ｙが最も上流側に、画像形成ユニット２０Ｗが最も下流側に配設される。
【００２３】
前記各一次転写ローラ４５は、各感光体ドラム２１上に形成された各色のトナー像を順次重ねて中間転写ベルト４４に転写（一次転写）し、中間転写ベルト４４上にカラーのトナー像を形成する。前記各一次転写ローラ４５と各感光体ドラム２１との間に第１の転写部、本実施の形態においては、一次転写部が構成される。そして、前記一次転写ローラ４５には、前記電源によって、第１の転写バイアスとしての一次転写バイアスが印加される。
【００２４】
なお、前記一次転写ローラ４５は、中間転写体ベルト４４の走行方向において数〔ｍｍ〕程度感光体ドラム２１より下流側に配設するのが望ましい。
【００２５】
本実施の形態においては、各一次転写ローラ４５が、中間転写ベルト４４を介して各感光体ドラム２１に当接させられるようになっているが、所定の一次転写ローラ４５、例えば、画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｗと対向する一次転写ローラ４５を中間転写ベルト４４から離間させることによって、白黒の画像を形成することができる。
【００２６】
また、前記二次転写ローラ４６は、中間転写ベルト４４上に形成されたカラーのトナー像を用紙Ｐに転写（二次転写）し、用紙Ｐにカラーのトナー像を形成する。そして、二次転写ローラ４６と二次転写バックアップローラ４３との間に第２の転写部、本実施の形態においては、二次転写部が構成される。前記二次転写ローラ４６には、前記電源によって、第２の転写バイアスとしての二次転写バイアスが印加される。
【００２７】
前記クリーニング装置４８は、一定の圧力で先端を中間転写ベルト４４に押し付けて配設されたクリーニング部材としてのクリーニングブレード４９を備える。該クリーニングブレード４９は、二次転写後に中間転写ベルト４４上の残留トナーを掻き取ることによって除去し、中間転写ベルト４４をクリーニングする。
【００２８】
また、前記媒体搬送路Ｒｔ１における二次転写部より下流側に、定着装置（定着ユニット）としての定着器５０が配設される。該定着器５０は、ハロゲンランプ等の熱源としての図示されないヒータが内臓され、回転自在に配設された第１の定着部材としての加熱ローラ５１、及び該加熱ローラ５１に当接させて回転自在に配設された第２の定着部材としての加圧ローラ５２を備え、二次転写部から送られた用紙Ｐ上のカラーのトナー像を加熱し、加圧することによって用紙Ｐに定着させ、カラーの画像を形成する。
【００２９】
そして、前記媒体搬送路Ｒｔ１における定着器５０より下流側に、搬送部材としての図示されない搬送ローラ対が配設され、該搬送ローラ対より下流側に排出部材としての図示されない排出ローラ対が配設される。
【００３０】
次に、前記プリンタ１０の動作について説明する。
【００３１】
まず、各画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋ、２０Ｗにおいて、感光体ドラム２１が回転させられ、これにより、帯電ローラ２３、現像ローラ２６等が回転させられる。
【００３２】
そして、帯電ローラ２３に帯電バイアスが印加されると、感光体ドラム２１の表面が一様に帯電させられ、続いて、ＬＥＤヘッド２４が印刷データに応じて感光体ドラム２１の表面を露光すると、感光体ドラム２１上に静電潜像が形成される。前記感光体ドラム２１上の、静電潜像が形成された部分が現像ローラ２６と対向する位置に到達すると、現像ローラ２６に現像バイアスが印加され、これにより、現像ローラ２６上のトナーが感光体ドラム２１に付着させられ、静電潜像が現像され、各感光体ドラム２１上にトナー像が形成される。
【００３３】
感光体ドラム２１上のトナー像は、一次転写部において一次転写ローラ４５によって中間転写ベルト４４に順次重ねて転写され、中間転写ベルト４４上にカラーのトナー像が形成される。なお、転写後に感光体ドラム２１の表面に残留した残留トナーはクリーニングブレード２８によって掻き取られることにより除去される。
【００３４】
一方、用紙カセット１１に収容された用紙Ｐは、ピックアップローラ３１によって１枚ずつ分離させられて媒体搬送路Ｒｔ１に繰り出され、搬送ローラ対３４〜３６によって媒体搬送路Ｒｔ１を矢印Ａ方向に搬送され、二次転写部に送られる。該二次転写部において、二次転写ローラ４６によって、中間転写ベルト４４上のカラーのトナー像が用紙Ｐに転写される。
【００３５】
そして、カラーのトナー像が転写された用紙Ｐは定着器５０に送られ、該定着器５０において、トナー像が、加熱ローラ５１によって加熱され、加圧ローラ５２によって加圧されて用紙Ｐ上に定着させられ、カラーの画像が形成される。
【００３６】
カラーの画像が形成された用紙Ｐは、搬送ローラ対によって搬送された後、排出ローラ対によって装置本体外に排出され、積載される。
【００３７】
次に、前記感光体ドラム２１について詳細に説明する。
【００３８】
感光体ドラム２１は、アルミニウム、ステンレス鋼等から成る軸芯、及び該軸芯の外周に形成され、有機感光体（ＯＰＣ：Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等から成る感光層を備える。
【００３９】
該感光層は、電荷発生物質及びバインダ樹脂を主成分とする電荷発生層、並びに電荷輸送物質及びバインダ樹脂を主成分とする電荷輸送層を積層することによって形成される。
【００４０】
電荷発生物質としては、各種の有機顔料、染料等が使用されるほかに、無金属フタロシアニン、銅塩化インジウム、塩化ガリウム、錫、オキシチタニウム、亜鉛、バナジウム等の金属又は該各金属の酸化物、塩化物等を配位したフタロシアニン類、モノアゾ、ビスアゾ、トリスアゾ、ポリアゾ類等のアゾ顔料等が使用される。
【００４１】
そして、電荷発生物質の微粒子を、例えば、ポリエステル、ポリビニルアセテート、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリカーボネート、ポリビニルアセトアセタール、ポリビニルプロピオナール、ポリビニルブチラール等の各樹脂、及びフェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、セルロースエステル、セルロースエーテル等の各樹脂から成るバインダ樹脂で結着することによって形成された分散層により、電荷発生層が形成される。
【００４２】
また、電荷輸送物質としては、例えば、カルバゾール、インドール、イミダゾール、オキサゾール、ピラゾール、オキサジアゾール、ピラゾリン、チアジアゾール等の複素環化合物、及びアニリン誘導体、ヒドラゾン化合物、芳香族アミン誘導体、スチルベン誘導体、若しくはこれらの化合物から成る基を主鎖、又は側鎖に有する重合体等の電子供与性物質が使用される。
【００４３】
そして、電荷輸送物質の微粒子を、例えば、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル等のビニル重合体、ポリエステル、ポリエステルカーボネート、ポリスルホン、ポリイミド等の各樹脂、並びにフェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、シリコーンゴム、及びこれらの物質の共重合体、部分的架橋硬化物等を単独又は混合物として使用したバインダ樹脂で結着することによって電荷輸送層が形成される。なお、バインダ樹脂として、特に、ポリカーボネートを使用するのが好ましい。また、必要に応じて、電荷輸送層に酸化防止剤、増感剤等の各種の添加剤を添加することができる。
【００４４】
本実施の形態においては、軸芯として、アルミニウム管の表面にアルマイト処理を施したものが使用され、電荷発生層の電荷発生物質としてフタロシアニン類が使用され、電荷発生層のバインダ樹脂としてポリビニルアセタール系の樹脂が使用され、電荷輸送層の電荷輸送物質としてヒドラゾン化合物が使用され、電荷輸送層のバインダ樹脂としてポリカーボネートが使用される。そして、電荷輸送層に酸化防止剤が添加される。感光ドラム２１の電荷輸送層の膜厚は２０〔μｍ〕にされ、感光ドラム２１の外径は３０．０〔ｍｍ〕にされる。
【００４５】
次に、中間転写ベルト４４について詳細に説明する。
【００４６】
本実施の形態において、中間転写ベルト４４は、一層又は複数層の樹脂層から成り、押出成形、インフレーション成形、射出成形、遠心成形、ディップ成形等によって成形された基層を備える。該基層の表面に、スプレー塗装、ローラ塗装、ディップ塗装等によって表層が形成される。該表層の膜厚は、塗布する材料の濃度、塗布量等によって調整される。
【００４７】
前記基層を形成する材料としては、中間転写ベルト４４の耐久性及び機械的特性の観点から、中間転写ベルト４４を走行させたときの張力の変化による変形が一定の範囲に収まる材料であり、中間転写ベルト４４の蛇行防止用の部材との摺動によって、側縁が摩耗、折れ、割れ等の損傷を受けにくい材料であることから、例えば、ポリアミド (ＰＡ) 、ポリビニリデンフルオライド (ＰＶＤＦ) 、ポリブチレンテレフタレート (ＰＢＴ) 、ポリカーボネート（ＰＣ) 、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ) 、アクリロニトリル−エチレンプロピレン−スチレン、ポリアセタール、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニル、ポリ六フッ化エチレンプロピレン、ポリ三フッ化エチレン、ポリアミドイミド、ポリイミド等が使用される。本実施の形態においては、基層を形成する材料としてポリアミドイミドが使用される。
【００４８】
また、表層を形成する材料としては、ポリアクリル、ポリアクリルウレタン、ポリエステルウレタン、ポリエーテルウレタン、ポリアミド、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、スチレン化合物、ナフタレン化合物等が使用される。本実施の形態において、表層は形成されない。
【００４９】
そして、中間転写ベルト４４は、導電性を有するように、基層及び表層の少なくとも一方に導電剤が添加される。導電剤としては、イオン導電剤及び電子導電剤のうちの少なくとも一方が使用される。イオン導電剤としては、過塩素酸リチウム、過塩素酸ナトリウム、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、テトラフルオロボラン酸リチウム、チオシアン酸カリウム、チオシアン酸リチウム等のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、４級アンモニウム塩、有機リン塩、ホウ素酸塩等が使用される。また、電子導電剤としては、ファーネスブラック、チャンネルブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等が単独で使用されるか、又は２種以上のカーボンブラックが併せて使用される。本実施の形態においては、電子導電剤として、ファーネスブラック、チャンネルブラック等に、酸化処理、グラフト処理等の、酸化による劣化を防止する処理を施したもの、溶媒への分散性を向上させる処理を施したもの等が使用される。
【００５０】
このようにして形成された中間転写ベルト４４の体積抵抗率ρｖは、１０6 〔Ω・ｃｍ〕以上、かつ、１０14〔Ω・ｃｍ〕以下にされ、好ましくは、１０9 〔Ω・ｃｍ〕以上、かつ、１０12〔Ω・ｃｍ〕以下にされる。また、表面抵抗値ρｓは１０7 〔Ω／□〕以上、かつ、１０14〔Ω／□〕以下にされ、好ましくは、１０9 〔Ω／□〕以上、かつ、１０12〔Ω／□〕以下にされる。本実施の形態において、中間転写ベルト４４の、体積抵抗率ρｖは１０10〔Ω・ｃｍ〕にされ、表面抵抗値ρｓは１０10.5〔Ω／□〕にされる。
【００５１】
そして、基層の膜厚は、中間転写ベルト４４の耐久性及び機械的特性の観点から、基層を形成する材料の弾性率の大小によって決定されるが、６０〔μｍ〕以上、かつ、２００〔μｍ〕以下にするのが好ましい。本実施の形態において、基層の膜厚は１００〔μｍ〕にされる。
【００５２】
次に、トナーについて詳細に説明する。
【００５３】
トナーは、ベースとなるトナー粒子に外添剤を添加することによって形成される。本実施の形態において、トナーは、非磁性一成分の負帯電特性を有する重合トナーであり、乳化重合法によって製造されたスチレンアクリル共重合樹脂、着色剤及びワックスを混合し、凝集させることによって形成されたトナー粒子に、外添剤として、シリカ及び酸化チタンの微粉末を添加し、混合することによって形成される。
【００５４】
本実施の形態においては、トナー粒子として、円形度が０．９４以上、かつ、０．９８以下であり、平均粒径が７〔μｍ〕程度であるものが使用され、外添剤として、粒径が５０〔ｎｍ〕以上、かつ、２００〔ｎｍ〕以下であるものが使用される。これにより、転写効率を高くすることができ、定着器５０において離散剤の使用が不要になる。そして、現像時にドット再現性及び解像度を高くすることによって、画像品位を向上させることができる。
【００５５】
次に、一次転写ローラ４５について詳細に説明する。
【００５６】
図２は本発明の第１の実施の形態における一次転写ローラの斜視図、図３は本発明の第１の実施の形態における一次転写ローラの断面図である。
【００５７】
図において、４５は一次転写ローラ、６１は電源に接続された導電性支持体としての軸芯、６２は、該軸芯６１の外周に形成され、導電性を有する弾性層としての導電層６２である。
【００５８】
前記一次転写ローラ４５は、中間転写ベルト４４（図１）を介して感光体ドラム２１に当接させられ、感光体ドラム２１との間に副走査方向において均一なニップが形成されるように、前記導電層６２が、ゴム、熱可塑性エラストマー、樹脂等から成り、導電性を有する非発泡性の弾性体、すなわち、ソリッド弾性体によって形成される。
【００５９】
導電層６２は単層構造で形成することができるが、２層以上の多層構造で形成することによって、導電層６２の抵抗値、硬度等を調整することができ、中間転写ベルト４４が汚れるのを防止することができる。
【００６０】
例えば、導電層６２の表面に表面処理、コーティング等を施すことによって表層を形成することにより、導電層６２の抵抗値を調整することができる。また、導電層６２の表面に紫外線照射を施すことによって導電層６２の表面を酸化させ、酸化膜を形成することにより、中間転写ベルト４４が汚れるのを防止することができる。
【００６１】
前記導電層６２を形成する弾性体として、エピクロルヒドリンゴム (ＣＯ、ＥＣＯ、ＧＣＯ、ＧＥＣＯ) 、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ) 、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ、ＥＰＤＭ) 、クロロプレンゴム (ＣＲ) 、ブタジエンゴム (ＢＲ) 、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ) 、イソプレンゴム（ＩＲ）、ウレタンゴム、天然ゴム等が単独で、又は２種以上を混合して使用される。特に、エピクロルヒドリンゴムは主成分として使用されることが好ましい。
【００６２】
エピクロルヒドリンゴムとしては、例えば、エピクロルヒドリン単独重合体 (ＣＯ) 、エピクロルヒドリンとエチレンオキサイドとの共重合体（ＥＣＯ) 、エピクルロヒドリンとアリルグリシジルエーテルとの共重合体 (ＧＣＯ) 、エピクルロヒドリンとプロピレンオキサイドとの共重合体、エピクルロヒドリンとエチレンオキシドとアリルグリシジルエーテルとの共重合体（ＧＥＣＯ) 、エピクルロヒドリンとプロピレンオキサイドとアリルグリシジルエーテルとの共重合体、エピクルロヒドリンとエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとアリルグリシジルエーテルとの共重合体等が単独で、又は２種以上を混合して使用される。特に、エチレンオキサイドを含む共重合体を使用するのが好ましく、特に、エピクロルヒドリンとエチレンオキサイドとの共重合体、又はエピクルロヒドリンとエチレンオキシドとアリルグリシジルエーテルとの共重合体を使用するのが一層好ましい。
【００６３】
導電層６２に表面処理、コーティング等を施すための材料としては、例えば、イソシアネート、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、アミド樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂及びシリコーンゴム、並びにそれらが変性された樹脂が単独で、又は２種以上を混合して使用される。
【００６４】
また、導電層６２において所定の導電性が得られるように、前記弾性体に導電剤が添加される。該導電剤としては、イオン導電剤及び電子導電剤のうちの少なくとも一方が使用される。前記イオン導電剤としては、過塩素酸リチウム、過塩素酸ナトリウム、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、テトラフルオロボラン酸リチウム、チオシアン酸カリウム、チオシアン酸リチウム等のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、４級アンモニウム塩、有機リン塩、ホウ素酸塩等が使用される。また、前記電子導電剤としては、ファーネスブラック、チャンネルブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等が単独で使用されるか、又は２種以上のカーボンブラックが併せて使用される。電子導電剤にファーネスブラック、チャンネルブラック等を使用する場合、導電層６２に、酸化処理、グラフト処理等の酸化による劣化を防止する処理、又は溶媒への分散性を向上させる処理が施される。
【００６５】
導電層６２の抵抗値を調整するために、前記イオン導電剤及び電子導電剤のほかに、カーボンブラック、金属酸化物等の導電剤が添加される。さらに、必要に応じて、充填剤、安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、補強剤、滑剤、離型剤、難燃剤等が適宜添加される。
【００６６】
なお、導電剤としては、前述されたように、イオン導電剤及び電子導電剤のいずれも使用することができるが、導電層６２の抵抗値にむらが生じると、トナー像の転写むらが生じるので、一般的に、イオン導電剤が使用される。
【００６７】
このようにして形成された導電層６２の抵抗値は、体積抵抗率ρｖで１０9 〔Ω・ｃｍ〕以下、好ましくは、１０8 〔Ω・ｃｍ〕以上、かつ、１０9 〔Ω・ｃｍ〕以下にされる。
【００６８】
次に、導電層６２の抵抗値を測定するための抵抗値測定装置について説明する。
【００６９】
図４は抵抗値測定装置を示す図である。
【００７０】
図において、４５は一次転写ローラ、６１は軸芯、６２は導電層、６３は抵抗値測定装置（アジレント・テクノロジー社製「４３３９Ｂ」）、６４は、直径が３０〔ｍｍ〕の金属製、本実施の形態においては、ＳＵＳ製のドラム、６５は測定部としてのハイレジスタンスメータである。
【００７１】
ドラム６４を、５０〔ｇｆ／ｃｍ〕の線圧で一次転写ローラ４５に押し付け、矢印Ｃ方向に回転させると、一次転写ローラ４５が矢印Ｄ方向に回転させられ、その状態でハイレジスタンスメータ６５によって導電層６２の抵抗値が測定される。なお、ドラム６４及びハイレジスタンスメータ６５は接地させられる。
【００７２】
ところで、一次転写ローラ４５には、前記電源によって一次転写バイアスが印加され、一次転写ローラ４５の表面に形成された電位により、感光体ドラム２１のトナー像が中間転写ベルト４４に転写されるようになっている。この場合、一次転写ローラ４５の表面に形成された電位は、トナー像が中間転写ベルト４４に転写されるのに伴って低くなり、残留電位として一次転写ローラ４５の表面に残るが、前記残留電位が高いほどトナー像の転写を良好に行うことができる。
【００７３】
次に、一次転写ローラ４５の表面における残留電位を測定するための残留電位測定装置について説明する。
【００７４】
図５は残留電位測定装置を示す図である。
【００７５】
図において、４５は一次転写ローラ、６１は軸芯、６２は導電層、６８は残留電位測定装置（Ｑｕａｌｉｔｙ−Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ−Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ社製「誘電緩和測定器ＤＲＡ−２０００Ｌ」）である。
【００７６】
該残留電位測定装置６８は、一次転写ローラ４５の走査方向に移動自在に配設されたキャリヤ７１、コロナ放電電極７２、表面電位計７３等を備え、該表面電位計７３は、本体７４、及び該本体７４とケーブル７５を介して接続されたプローブ７６から成り、キャリヤ７１に、コロナ放電電極７２及びプローブ７６が、一次転写ローラ４５と対向させて２３〔ｍｍ〕の間隔を置いて搭載される。一次転写ローラ４５の軸芯６１は、１〔ＭΩ〕の抵抗ｒ１を介して、表面電位計７３の本体７４は直接、接地させられる。
【００７７】
コロナ放電電極７２に６．０〔ｋＶ〕のコロナ放電電圧を印加してコロナ放電を行い、一次転写ローラ４５を帯電し、キャリヤ７１を矢印Ｅ方向に２３０〔ｍｍ／秒〕の速度で移動させると、
２３〔ｍｍ〕／２３０〔ｍｍ／秒〕＝０．１〔秒〕
であるので、一次転写ローラ４５を帯電した後、０．１〔秒〕が経過したときの一次転写ローラ４５の表面電位を測定することができる。
【００７８】
本実施の形態においては、コロナ放電電極７２に６．０〔ｋＶ〕のコロナ放電電圧を印加することを第１の測定条件とし、一次転写ローラ４５を帯電した後、０．１〔秒〕が経過したときの一次転写ローラ４５の表面電位を測定することを第２の測定条件として、表面電位が残留電位とされる。
【００７９】
ところで、前記一次転写部及び二次転写部における転写条件、本実施の形態においては、一次転写部における転写条件を十分に画像パターンに対応させることができないと、用紙Ｐ上に形成される画像の画像品位が低くなってしまう。
【００８０】
そこで、一次転写部において転写条件を異ならせた実施例１〜１０について印刷試験を行い、用紙Ｐ上に形成された画像品位について評価を行った。
【００８１】
なお、各実施例においては、いずれも、一次転写ローラ４５として、外径が１２．０〔ｍｍ〕であり、軸芯６１の径が８〔ｍｍ〕であり、導電層６２の長さ（ゴム長）が１３２〔ｍｍ〕のものを使用した。
〔実施例１〜４〕
実施例１〜４においては、一次転写ローラ４５を製造するために、表面にコーティングが施された導電層６２が使用され、弾性体として、アクリロニトリルブタジエンゴムとエピクロルヒドリンゴム（エピクロルヒドリンとエチレンオキサイドとの共重合体) との混合物をベースポリマー（基材）とし、ベースポリマーと架橋剤及び架橋助剤とを混合したものを使用した。
【００８２】
なお、一次転写ローラ４５の弾性体に、導電剤、受酸剤、酸化防止剤、劣化防止剤、加工助剤、充填剤、顔料、難燃剤、中和剤等のうちの少なくとも１種の添加剤を添加した。
【００８３】
実施例１〜４において、アクリロニトリルブタジエンゴムとエピクロルヒドリンゴムとの混合物をベースポリマーとして使用し、アクリロニトリルブタジエンゴムとエピクロルヒドリンゴムとの混合比を、それぞれ７：３、６：４、５：５、４：６にすることによって導電層６２の抵抗値を調整し、抵抗値の大きい方から順に実施例１〜４とした。
【００８４】
なお、ベースポリマーに混合される架橋剤として、エピクロルヒドリンゴムを架橋させるための、チオウレア系の架橋剤及びその促進剤と、アクリロニトリルブタジエンゴムを架橋させるための、硫黄及び含硫黄系の架橋剤から成る少なくとも１種の架橋剤並びに含硫黄系の促進剤とを併用することが好ましい。
【００８５】
続いて、ベースポリマーに架橋剤を混合したものを混練し、押出成形によって押出加工をし、加硫し、研磨することによってロール形状の成形物であるロール体を作成した。次に、該ロール体に付着した研磨屑を除去し、清掃した後、ロール体を軸芯６１に被覆することによって、導電層６２を形成し、該導電層６２の表面にコーティングを施すことによって、一次転写ローラ４５を形成した。
【００８６】
なお、導電層６２の表面にコーティングを施す方法には、スプレー塗布、ロールコーター、ディッピング等の方法があるが、各実施例においてはスプレー塗布を使用した。
【００８７】
コーティングを施すための材料、すなわち、コーティング剤には、溶媒として酢酸エチル１００〔重量部〕を使用し、酢酸エチルに、ベースとしてイソシアネート（ヘキサメチレンジイソシアネート：ＨＤＩ）２０〔重量部〕を加えたものを表面処理液として使用した。
【００８８】
続いて、前記導電層６２の表面に表面処理液をスプレー塗布した後、オーブンによって導電層６２を加熱し、溶媒を乾燥させた。
【００８９】
このとき、イソシアネートは、導電層６２の表面の近傍に浸漬して硬化し、表層を形成する。本実施の形態においては、表面処理液が導電層６２の表面において深さ数十〔μｍ〕にわたって浸漬し、表面に近いほどイソシアネートの濃度が高くなるが、表層は他の層との間に境界を形成するような明らかな層にはならない。
【００９０】
導電層６２の表面にコーティングが施された一次転写ローラ４５のゴム硬度は、ゴム硬度測定装置（高分子計器社製のマイクロゴム硬度計「ＭＤ１−ｃａｐａ」）で測定したところ、６２〔度〕であった。
〔実施例５〜７〕
実施例５〜７においては、実施例１〜４の導電層６２と同様に、弾性体として、アクリロニトリルブタジエンゴムとエピクロルヒドリンゴム（エピクロルヒドリンとエチレンオキサイドとの共重合体) との混合物をベースポリマーとし、ベースポリマーに架橋剤及び架橋助剤を混合したものを使用した。
【００９１】
また、弾性体に、導電剤、受酸剤、酸化防止剤、老化防止剤、加工助剤、充填剤、顔料、難燃剤、中和剤等のうちの少なくとも１種の添加剤を添加した。
【００９２】
この場合、前記ベースポリマーにおけるアクリロニトリルブタジエンゴムとエピクロルヒドリンゴムとの混合比を、それぞれ５．５：４．５、５：５、４：６にすることによって導電層６２の抵抗値を調整し、抵抗値の大きい方から順に実施例５〜７とした。
【００９３】
導電層６２の表面にコーティングを施す方法はスプレー塗布とし、コーティング剤には、溶媒として酢酸エチル１００〔重量部〕を使用し、酢酸エチルに、ベースとしてイソシアネート（ヘキサメチレンジイソシアネート) ２０〔重量部〕を加え、離型剤としてポリテトラフルオロエチレン４フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）１〔重量部〕を添加したものを表面処理液として使用した。
【００９４】
ポリテトラフルオロエチレン４フッ化エチレンは導電層６２の表面に浸漬しやすいので、イソシアネートは導電層６２の表面の近傍に一層浸漬する。これにより、導電層６２の表面の近傍のイソシアネートの濃度を一層高くすることができる。
【００９５】
一次転写ローラ４５のゴム硬度は、ゴム硬度測定装置（高分子計器社製のマイクロゴム硬度計「ＭＤ１−ｃａｐａ」）で測定したところ、５６〔度〕であった。
〔実施例８〜１０〕
実施例８〜１０においては、一次転写ローラ４５を製造するために、表面にコーティングが施された導電層６２を使用し、導電性を有するシリコーンゴム（Ｓｉ）を弾性体として、かつ、ベースポリマーとして使用した。この場合、シリコーンゴムの組成物に半導電性硬化物層（シリコーンゴム層) を形成し、半導電性硬化物層によって導電層６２の抵抗値を調整した。
【００９６】
前記シリコーンゴムの組成物は、加圧成形、移送成形、押出成形、射出成形、カレンダー成形等の成形方法によって成形し、硬化剤の種類に応じて硬化させ、半導電性硬化物層を形成した。
【００９７】
電子導電剤としては、ファーネスブラック、チャンネルブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等を単独で、又は２種以上のカーボンブラックを併せて使用することができる。
【００９８】
この場合、シリコーンゴムの組成物の表面を研磨することによってロール形状の成形物であるロール体を作成した。次に、ロール体に付着した研磨屑を除去し、清掃した後、ロール体を軸芯６１に被覆することによって、導電層６２を形成し、導電層６２の表面にコーティングを施すことによって、一次転写ローラ４５を形成した。
【００９９】
導電層６２の表面にコーティングを施す方法はスプレー塗布とし、コーティング剤には、溶媒として酢酸エチル１００〔重量部〕を使用し、酢酸エチルに、ベースとして、イソシアネート（ジフェニルメタンジイソシアネート：ＭＤＩ) １５〔重量部〕を加え、離型剤としてポリテトラフルオロエチレン４フッ化エチレン０．５〔重量部〕を添加したものを表面処理液として使用した。
【０１００】
続いて、前記導電層６２の表面に表面処理液をスプレー塗布した後、オーブンによって導電層６２を加熱し、溶媒を乾燥させた。なお、このとき、イソシアネートは、導電層６２の表面の近傍に浸漬して硬化し、表層を形成する。
【０１０１】
一次転写ローラ４５のゴム硬度は、ゴム硬度測定装置（高分子計器社製のマイクロゴム硬度計「ＭＤ１−ｃａｐａ」）で測定したところ、４５〔度〕であった。
【０１０２】
なお、イソシアネートは、体積抵抗率が１２〔ＬｏｇΩ／ｃｍ〕以上であるので、導電層６２の表面に表層を形成することによって、導電層６２の抵抗値を高くすることができる。なお、イソシアネート以外でも、体積抵抗率が８〔ＬｏｇΩ／ｃｍ〕以上のコーティング剤を使用し、コーティング剤の材料に応じて表層の膜厚を調整することによって、導電層６２の抵抗値を高くすることができる。
【０１０３】
各実施例１〜１０の一次転写ローラ４５について、導電層６２において使用されるベースポリマー及びコーティング剤、並びに導電層６２のゴム硬度、抵抗値及び残留電位を表１に示す。
【０１０４】
【表１】
2018141863.tif 000003
【０１０５】
また、各実施例の一次転写ローラ４５について、導電層６２のゴム硬度、並びに感光体ドラム２１との間に形成されるニップのニップ量を表す、ニップ線圧、ニップ幅及びニップ圧を表２に示す。
【０１０６】
【表２】
2018141863.tif 000004
【０１０７】
ニップ量は、図６及び７に示されるニップ量測定装置（インストロン社製「力学変位計インストロン５５００」）を使用して測定した。
【０１０８】
図６はニップ量測定装置を示す側面図、図７はニップ量測定装置を示す断面図である。
【０１０９】
図において、４５は一次転写ローラ４５、６１は軸芯、６２は導電層、８０はニップ量測定装置、８１は軸受としてのＶブロック、８２は押圧部材としての平板である。
【０１１０】
軸芯６１の両端をＶブロック８１で支持した状態で導電層６２の長手方向における中央部に、縦５０〔ｍｍ〕×横５０〔ｍｍ〕の平板８２を当て、上方から一定の荷重Ｆで導電層６２を押し、圧縮した。
【０１１１】
このときの平板８２の押込量ｄに基づいてニップ幅ｗを算出することができるので、導電層６２に等分布荷重が加わると仮定すると、単位面積当たりのニップ圧ｐは、
ｐ＝Ｆ／（ｗ×５０）〔ｇｆ／ｍｍ2 〕
になる。
【０１１２】
なお、荷重Ｆは一次転写ローラ４５のニップ線圧から算出することができる。前記ニップ量測定装置８０において、ニップ線圧を、それぞれ、８．９〔ｇｆ／ｃｍ〕、１１．２〔ｇｆ／ｃｍ〕、１５．８〔ｇｆ／ｃｍ〕、２５．７〔ｇｆ／ｃｍ〕及び３４．９〔ｇｆ／ｃｍ〕とした。
【０１１３】
続いて、各実施例１〜１０の一次転写ローラ４５をプリンタ１０に搭載し、印刷試験を行ったときの画像品位の良否を判断した。
【０１１４】
この場合、一次転写ローラ４５の長さを１３２〔ｍｍ〕とし、中間転写ベルト４４を介して感光ドラム２１に当接させ、感光ドラム２１との間にニップを形成した。用紙Ｐの幅は１３０〔ｍｍ〕とし、印刷可能範囲の幅は１２２〔ｍｍ〕とした。
【０１１５】
印刷試験の条件は、以下のとおりとした。
【０１１６】
印刷環境はＨＨ（高温度・高湿度）とし、プリンタ１０を２８〔℃〕の温度下及び８０〔％ＲＨ〕の湿度下に置いた。また、印刷速度を２．３〔ｉｎｃｈ／秒〕とし、感光体ドラム２１の表面電位を、白紙パターン印刷時において５００〔Ｖ〕程度になるように、ベタ濃度を、Ｏ．Ｄ．値で１．６程度になるように調整した。
【０１１７】
また、転写条件について、一次転写ローラ４５に印加される一次転写バイアスを、白紙印刷時に５〔μＡ〕程度の転写電流が流れるように、各一次転写ローラ４５ごとに調整し、一次転写ローラ４５のニップ線圧を、前述されたように、それぞれ、８．９〔ｇｆ／ｃｍ〕、１１．２〔ｇｆ／ｃｍ〕、１５．８〔ｇｆ／ｃｍ〕、２５．７〔ｇｆ／ｃｍ〕及び３４．９〔ｇｆ／ｃｍ〕とした。
【０１１８】
そして、印刷試験において形成される画像を、図８の画像パターンで示されるようなものとした。
【０１１９】
図８は印刷試験において形成される画像の画像パターンを示す図である。
【０１２０】
図において、Ｐは副走査方向（矢印Ｇ方向）に搬送される用紙、ｔｎは印刷試験において形成される画像の画像パターンである。該画像パターンｔｎにおいて、長方形の形状を有するマゼンタのベタ画像ｑ１の中央に長方形の形状を有する無地の領域Ａｒ１が形成される。該領域Ａｒ１の寸法は、縦４０〔ｍｍ〕×横１０２〔ｍｍ〕とした。
【０１２１】
なお、各実施例においては、中間転写ベルト４４の走行方向においてイエローの画像形成ユニット２０Ｙが最も上流側に配設されているが、画像品位を目視で判断する場合、マゼンタの画像の画像品位の良否を判断しやすいことから、画像パターンｔｎにおいてマゼンタのベタ画像ｑ１を形成した。
【０１２２】
ところで、図８に示される画像パターンｔｎの画像を形成すると、走査方向（用紙Ｐの幅方向）において印刷幅が狭い部分、すなわち、印刷幅が１０〔ｍｍ〕の部分ｑ２、ｑ３において、濃度段差が形成されてしまうことがある。
【０１２３】
図９は印刷結果の例を示す第１の図、図１０は印刷結果の例を示す第２の図である。
【０１２４】
図において、Ｐは副走査方向に搬送される用紙、ｒｎは印刷試験において用紙Ｐに形成された画像である。該画像ｒｎにおいて、長方形の形状を有するマゼンタのベタ画像ｑ１の中央に長方形の形状を有する無地の領域Ａｒ１が形成された。
【０１２５】
図９に示される画像においては、走査方向において印刷幅が狭い部分ｑ２、ｑ３の濃度が他の部分と同じであるが、図１０に示される画像においては、部分ｑ２、ｑ３の濃度が他の部分より低く、濃度段差が形成された。
【０１２６】
これは、印刷幅の広い部分と狭い部分ｑ２、ｑ３とで、一次転写が行われる際のトナー像の逆転写の量が異なるからと考えられる。
【０１２７】
図１１は本発明の第１の実施の形態における逆転写を説明するための第１の図、図１２は本発明の第１の実施の形態における逆転写を説明するための第２の図である。
【０１２８】
図において、２０Ｃはシアンの画像形成ユニット、２０Ｂｋはブラックの画像形成ユニット、２１は矢印Ｊ方向に回転させられる感光体ドラム、２６は現像ローラ、２８はクリーニングブレード、４４は中間転写ベルト、４５は矢印Ｋ方向に回転させられる一次転写ローラである。
【０１２９】
すなわち、中間転写ベルト４４が矢印Ｂ方向に走行させられるのに伴って、各一次転写部においてトナー像Ｔが中間転写ベルト４４に転写されるが、用紙Ｐの搬送方向における上流側の一次転写部において転写されたシアンのトナー像が下流側の一次転写部を通過する際に、一部のトナーｔ１が巻き上げられ、逆転写によって感光体ドラム２１に付着する。これに伴って、中間転写ベルト４４に転写されたトナー像Ｔに残留するトナーｔ２の量が少なくなる。
【０１３０】
この逆転写によって感光体ドラム２１に付着するトナーの量、すなわち、逆転写量は、走査方向において印刷幅が異なる画像パターンの画像を形成する際に、印刷幅が異なる部分を境に変化し、これにより、濃度段差が形成される。
【０１３１】
すなわち、用紙Ｐが搬送されるのに伴って、印刷幅が広い部分から印刷幅が狭い部分ｑ２、ｑ３になると、画像の濃度が低くなり、印刷幅が狭い部分ｑ２、ｑ３から印刷幅が広い部分になると、画像の濃度が高くなる。その結果、用紙Ｐに形成される画像の画像品位が低下してしまう。
【０１３２】
上流側の色のトナー像ほど、下流側の一次転写部を通過する回数が多いので、逆転写量が多くなり、濃度段差が形成されやすい。
【０１３３】
各実施例においては、画像品位を目視で判断し、その判定基準を以下のとおりとした。
【０１３４】
○：良  形成される濃度段差が非常に小さく、色差がΔＥ０以上、かつ、ΔＥ１．０未満である。
【０１３５】
◇：可  形成される濃度段差が小さく、色差がΔＥ１．０以上、かつ、ΔＥ２．０未満である。
【０１３６】
×：不可  形成される濃度段差が大きく、色差がΔＥ２．０以上である。
【０１３７】
各実施例の印刷試験においてニップ圧及び残留電位を異ならせたときの画像品位の判断結果を表３〜５及び図１３に示す。
【０１３８】
【表３】
2018141863.tif 000005
【０１３９】
【表４】
2018141863.tif 000006
【０１４０】
【表５】
2018141863.tif 000007
【０１４１】
図１３は印刷試験において形成された画像の画像品位の判断結果を示す図である。図において、横軸にニップ圧ｐを、縦軸に残留電位Ｖを採ってある。
【０１４２】
図に示されるように、破線で包囲された領域Ｑ１で濃度段差が小さく、画像品位は可であり、領域Ｑ１のうちの一点鎖線で包囲された領域Ｑ２で濃度段差が非常に小さく、画像品位は良である。
【０１４３】
領域Ｑ１：
ニップ圧ｐ：〔２．１ｇｆ／ｍｍ2 〕以上、かつ、７．３〔ｇｆ／ｍｍ2 〕以下
残留電位Ｖ：Ｖ≦８４〔Ｖ〕
であり、
１３．０４ｐ−２０．０６〔Ｖ〕≦Ｖ
領域Ｑ２：
ニップ圧ｐ：２．１〔ｇｆ／ｍｍ2 〕以上、かつ、４．４〔ｇｆ／ｍｍ2 〕以下
残留電位Ｖ：Ｖ≦８４〔Ｖ〕
であり、
１３．０４ｐ−２０．０６〔Ｖ〕≦Ｖ
なお、領域Ｑ１におけるニップ圧ｐと残留電位Ｖとの関係は、表５の実施例１０におけるニップ圧ｐ及び残留電位Ｖ
ｐ＝２．１４〔ｇｆ／ｍｍ2 〕
Ｖ＝７．９〔Ｖ〕
の各値と、表４の実施例５におけるニップ圧ｐ及び残留電位Ｖ
ｐ＝４．２４〔ｇｆ／ｍｍ2 〕
Ｖ＝３５．２〔Ｖ〕
の各値とから求めた。また、領域Ｑ２におけるニップ圧ｐと残留電位Ｖとの関係は、表５の実施例１０におけるニップ圧ｐ及び残留電位Ｖ
ｐ＝２．５３〔ｇｆ／ｍｍ2 〕
Ｖ＝７．９〔Ｖ〕
の各値と、表４の実施例５におけるニップ圧ｐ及び残留電位Ｖ
ｐ＝７．０４〔ｇｆ／ｍｍ2 〕
Ｖ＝３５．２〔Ｖ〕
の各値とから求めた。
【０１４４】
ニップ圧ｐが高くなると、逆転写量が多くなる傾向があり、中間転写ベルト４４上に残留するトナーｔ２の量がその分少なくなることが分かった。
【０１４５】
また、図に示される画像品位の判断結果から、残留電位Ｖが低いと濃度段差が大きくなる傾向が見られた。
【０１４６】
このことから、濃度段差が大きくなるのを防止するためには、ニップ圧ｐが高いほど残留電位Ｖが高くなるようにするのが好ましいことが分かる。
【０１４７】
そこで、一次転写ローラ４５の導電層６２の表面の抵抗値を大きくすることによって、残留電位Ｖを８４〔Ｖ〕より高くすることが考えられるが、残留電位Ｖが８４〔Ｖ〕より高くなるように導電層６２の表面の抵抗値を大きくすると、導電層６２の表面が絶縁化し、導電層６２の抵抗値を調整することができなくなってしまう。
【０１４８】
したがって、一次転写ローラ４５に印加される一次転写バイアスを高くする必要が生じ、消費電力が大きくなり、電源のコストが高くなってしまう。
【０１４９】
また、一次転写ローラ４５の円周方向において抵抗値にムラが生じ、転写されるトナー像にカスレが生じたり、一次転写部において発生する放電チリ等によって転写不良が生じたりしてしまう。その結果、形成される画像の画像品位が低くなってしまう。
【０１５０】
さらに、ニップ圧を上限値より高くすると、中間転写ベルト４４又は一次転写ローラ４５にニップ痕が生じる恐れがある。また、印刷幅に関係なく逆転写量が多くなるので、画像の濃度が全体的に低くなり、画像品位が低下してしまう。
【０１５１】
さらに、ニップ圧を下限値より低くすると、導電層６２の弾性体が軟質化し、一次転写ローラ４５の長手方向における寸法精度が低下してしまう。この場合、感光体ドラム２１との間に均一なニップを形成するのが困難になり、転写されるトナー像に斑、カスレ等が生じ、画像品位が低下してしまう。
【０１５２】
本実施の形態においては、一次転写ローラ４５のニップ圧ｐが２．１〔ｇｆ／ｍｍ2 〕以上、かつ、７．３〔ｇｆ／ｍｍ2 〕以下に、好ましくは、２．１〔ｇｆ／ｍｍ2 〕以上、かつ、４．４〔ｇｆ／ｍｍ2 〕以下にされ、残留電位Ｖが、
Ｖ≦８４〔Ｖ〕
であって、
６．０６ｐ−７．４８〔Ｖ〕≦Ｖ
に、好ましくは、
１３．０４ｐ−２０．０６〔Ｖ〕≦Ｖ
にされるので、一次転写部における残留電位Ｖ及びニップ圧ｐの転写条件を十分に画像パターンに対応させることができる。
【０１５３】
したがって、印刷幅が異なる画像パターンの画像を形成する際に印刷幅が異なる部分を境に濃度が変化することがないので、画像品位を向上させることができる。
【０１５４】
なお、本実施の形態においては、各画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋ、２０Ｗの感光体ドラム２１に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト４４に順次重ねて転写し、中間転写ベルト４４上にカラーのトナー像を形成し、該カラーのトナー像を用紙Ｐに転写するようにした中間転写方式のプリンタ１０について説明したが、本発明を、画像形成ユニットの感光体ドラムに形成されたトナー像を用紙に転写するようにした直接転写方式のプリンタに適用することができる。
【０１５５】
次に、画像形成ユニットの感光体ドラムに形成されたトナー像を用紙に転写するようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【０１５６】
図１４は本発明の第２の実施の形態における直接転写方式のプリンタの概念図である。
【０１５７】
本実施の形態においては、画像形成装置としてのプリンタ１０の装置本体の上部に、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色の画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋが媒体としての、かつ、転写媒体としての用紙Ｐの搬送方向における上流側から下流側にかけて並べて配設され、各画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋに像担持体としての各感光体ドラム２１が配設される。
【０１５８】
そして、前記画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋの下方には転写ユニットｕ１が配設される。該転写ユニットｕ１は、駆動部としての図示されないモータと連結され、該モータからの回転を受けて回転させられる第１のローラとしての駆動ローラ４１、該駆動ローラ４１の回転に伴って回転させられる第２のローラとしての従動ローラ４２、前記駆動ローラ４１及び従動ローラ４２によって走行自在に張設され、駆動ローラ４１及び従動ローラ４２の回転に伴って走行させられる搬送部材としてのベルト１４４、該ベルト１４４を介して各画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋの各感光体ドラム２１にそれぞれ当接させて、すなわち、各感光体ドラム２１との間にニップを形成して配設された転写部材としての転写ローラ１４５、前記ベルト１４４の走行方向における従動ローラ４２より下流側において、ベルト１４４と対向させて配設されたクリーニング装置４８等を備える。なお、前記各転写ローラ１４５と各感光体ドラム２１との間に転写部が形成される。
【０１５９】
この場合、各画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋにおいて、感光体ドラム２１が回転させられ、これにより、帯電装置としての帯電ローラ、現像剤担持体としての現像ローラ２６等が回転させられる。
【０１６０】
そして、帯電ローラによって感光体ドラム２１の表面が一様に帯電させられ、続いて、露光装置としてのＬＥＤヘッド２４が感光体ドラム２１の表面を露光すると、感光体ドラム２１に潜像としての静電潜像が形成され、現像ローラ２３上のトナーが感光体ドラム２１に付着させられると、静電潜像が現像され、各感光体ドラム２１に現像剤像としてのトナー像が形成される。
【０１６１】
一方、媒体収容部としての用紙カセット１１に収容された転写媒体としての用紙Ｐは、ピックアップローラ３１によって媒体搬送路Ｒｔ１に繰り出され、搬送部材としての搬送ローラ対３４、３５によって媒体搬送路Ｒｔ１を搬送され、各転写部に送られる。該転写部において、転写ローラ１４５によって、各感光体ドラム２１上のトナー像が順次重ねて用紙Ｐに転写され、用紙Ｐ上にカラーのトナー像が形成される。
【０１６２】
そして、カラーのトナー像が形成された用紙Ｐは、定着装置としての定着器５０に送られ、該定着器５０において、カラーのトナー像が定着させられ、カラーの画像が形成される。
【０１６３】
本実施の形態においては、転写ローラ１４５のニップ圧ｐが２．１〔ｇｆ／ｍｍ2 〕以上、かつ、７．３〔ｇｆ／ｍｍ2 〕以下に、好ましくは、２．１〔ｇｆ／ｍｍ2 〕以上、かつ、４．４〔ｇｆ／ｍｍ2 〕以下にされ、残留電位Ｖが、
Ｖ≦８４〔Ｖ〕
であって、
６．０６ｐ−７．４８〔Ｖ〕≦Ｖ
に、好ましくは、
１３．０４ｐ−２０．０６〔Ｖ〕≦Ｖ
にされる。
【０１６４】
なお、本実施の形態においては、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色の画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋが、ベルト１４４の走行方向に沿って配設されるようになっているが、第１の実施の形態と同様に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック及びホワイトの画像形成ユニットを配設することができる。
【０１６５】
また、本実施の形態においては、各転写ローラ１４５がベルト１４４を介して画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋの各感光体ドラム２１に当接させられるようになっているが、各転写ローラ１４５を画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋの各感光体ドラム２１と直接対向させることができる。
【０１６６】
前記各実施の形態においては、画像形成装置としてのプリンタ１０について説明したが、本発明を複合機、ファクシミリ、複写機等に適用することができる。
【０１６７】
なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【符号の説明】
【０１６８】
１０    プリンタ
２１    感光体ドラム
４４    中間転写ベルト
４５    一次転写ローラ
１４５    転写ローラ
Ｐ    用紙
【図１】
2018141863.tif 000008
【図２】
2018141863.tif 000009
【図３】
2018141863.tif 000010
【図４】
2018141863.tif 000011
【図５】
2018141863.tif 000012
【図６】
2018141863.tif 000013
【図７】
2018141863.tif 000014
【図８】
2018141863.tif 000015
【図９】
2018141863.tif 000016
【図１０】
2018141863.tif 000017
【図１１】
2018141863.tif 000018
【図１２】
2018141863.tif 000019
【図１３】
2018141863.tif 000020
【図１４】
2018141863.tif 000021