特許 6790859 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6790859

(24)【登録日】2020年11月9日

(45)【発行日】2020年11月25日

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/16 20060101AFI20201116BHJP

   G03G 15/00 20060101ALI20201116BHJP

【ＦＩ】

   G03G15/16

   G03G15/00 303

【請求項の数】14

【全頁数】48

(21)【出願番号】特願2017-7688(P2017-7688)

(22)【出願日】2017年1月19日

(65)【公開番号】特開2018-116191(P2018-116191A)

(43)【公開日】2018年7月26日

【審査請求日】2019年9月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001270

【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田畑 英二

(72)【発明者】

【氏名】夏原 敏哉

(72)【発明者】

【氏名】植竹 重夫

(72)【発明者】

【氏名】桃谷 桂子

(72)【発明者】

【氏名】水本 乃文美

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 麻紀子

【審査官】 三橋 健二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１６５２９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１１４５９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２５９５７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１６３２１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１９７５４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ １５／１６

Ｇ０３Ｇ １５／００

Ｇ０３Ｇ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トナー像を担持する像担持体と、
弾性層を少なくとも含み、相対して位置する第１主面および第２主面からなる一対の露出主面のうちの一方である前記第１主面に担持したトナー像を記録媒体に対して転写するための中間転写ベルトと、
前記像担持体に担持されたトナー像を前記中間転写ベルトに転写する一次転写部と、
前記中間転写ベルトに担持されたトナー像を記録媒体に転写する二次転写部と、を備える画像形成装置であって、
前記二次転写部が、二次転写ローラーと、前記二次転写ローラーに対向する対向ローラーと、前記二次転写ローラーおよび前記対向ローラーによって形成されるニップ部とを含み、
前記中間転写ベルトが、前記ニップ部を通過するように配置され、
前記中間転写ベルトが、幅が２０［ｍｍ］であって曲率半径が２０［ｍｍ］である湾曲凸条面を上面に有するとともに、前記湾曲凸条面の頂部に直径が１．２５［ｍｍ］である穴部が設けられてなる下側ブロックと、幅が２０［ｍｍ］であって曲率半径が２０．３［ｍｍ］である湾曲凹条面を下面に有する上側ブロックとを用い、前記第１主面が前記下側ブロックの前記上面に面するように前記中間転写ベルトを前記下側ブロックの前記上面上に載置するとともに、前記上側ブロックを前記下側ブロックに向けて下降させることで前記中間転写ベルトの一部が前記湾曲凸条面と前記湾曲凹条面とによって挟み込まれるようにすることにより、前記中間転写ベルトの前記一部である被加圧領域が予め定められた加圧速度［ｋＰａ／ｍｓ］で２００［ｋＰａ］の加圧力に到達してその後２００［ｋＰａ］の加圧力で一定に加圧されるようにした場合に、
前記中間転写ベルトが、前記第１主面のうちの前記穴部に対応する部分である測定領域の変位に局所的なピークが発生し、その後時間の経過とともに変位が減少に転じ、最終的に漸減して所定の変位量に収束する変位パターンを呈し、
トナー像が転写される記録媒体種別を取得する記録媒体種別情報取得部と、
前記記録媒体種別情報取得部が取得した記録媒体に応じて前記中間転写ベルトの前記二次転写ローラーへの巻き掛け量を調整する巻き掛け量調整部と、をさらに備え、
前記被加圧領域に対する加圧が開始された時点から２００［ｋＰａ］の加圧力に到達した時点までの時間をｔ０［ｓ］とし、前記測定領域の変位量の最大値をａ［μｍ］とし、前記測定領域の変位が収束した後の前記測定領域の変位量をｂ［μｍ］とした場合に、前記ａおよび前記ｂを用いて（ａ−ｂ）／ｂで算出されるＥ［−］と前記ｔ０とが、前記中間転写ベルトの変位量に対する時定数τ［ｓ］と定数α［−］とを用いたＥ＝α×ｅｘｐ（−ｔ０／τ）の指数関数でカーブフィッティングされ、前記時定数τが０．０１５≦τ≦０．１の条件を満たす、画像形成装置。

【請求項2】

前記予め定められた加圧速度が４［ｋＰａ／ｍｓ］の場合に、前記測定領域の変位量の最大値をａ［μｍ］とし、前記測定領域の変位が収束した後の前記測定領域の変位量をｂ［μｍ］とした場合に、前記ａおよび前記ｂを用いて（ａ−ｂ）／ｂで算出されるＥ［−］が、０．２≦Ｅ≦３．０の条件を満たす、請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記記録媒体種別情報取得部が、記録面に凹凸を有する記録媒体を取得した場合、前記巻き掛け量調整部は、前記巻き掛け量を大きくするように調整し、
前記記録媒体種別情報取得部が、記録面が平滑である記録媒体またはコシが強い記録媒体を取得した場合、前記巻き掛け量調整部は、前記巻き掛け量を小さくするように調整する、請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記二次転写ローラーおよび前記対向ローラーは、それぞれの外周に弾性部を有し、
前記巻き掛け量調整部は、張架部材を含み、
前記巻き掛け量調整部は、前記二次転写ローラー、前記対向ローラー、および、前記張架部材の相対的な位置関係を調整することで、前記巻き掛け量を調整する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記張架部材は、前記ニップ部に対して前記中間転写ベルトの搬送方向上流側に配置され、
前記巻き掛け量が最も小さくなる前記位置関係をストレートニップ位置とし、
前記巻き掛け量が、前記ストレートニップ位置における巻き掛け量以上になるように前記位置関係を調整する、請求項４に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記対向ローラーの回転方向を正として、
前記二次転写ローラーおよび前記対向ローラーのそれぞれの中心を通る直線に垂直な直線であって前記ニップ部の中心を通る第１の直線に対して、
前記張架部材を経て前記ニップ部へ向かう前記中間転写ベルトの進入経路に沿う第２の直線が成す角度θ１［°］が、記録面に凹凸を有する記録媒体に対して画像形成する場合において、５≦θ１を満たす、請求項４または請求項５に記載の画像形成装置。

【請求項7】

記録面に凹凸を有する記録媒体に対して画像形成する場合において、前記二次転写ローラーに巻き掛けられている前記中間転写ベルトの曲率半径が４０ｍｍ以下である、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項8】

前記二次転写部は、硬度および径の少なくとも一方が異なる複数の二次転写ローラー、もしくは、硬度および径の少なくとも一方が異なる複数の対向ローラーのいずれかを含み、
前記巻き掛け量調整部が、前記記録媒体種別情報取得部が取得した記録媒体に応じて、前記複数の二次転写ローラーもしくは前記複数の対向ローラーの中から適切なローラーを選択して前記二次転写部を構成することで、前記巻き掛け量を調整する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項9】

前記二次転写部は、第１の二次転写ローラーおよび第２の二次転写ローラーを有し、
前記第１の二次転写ローラーは、前記対向ローラーよりも硬度が大きく、
前記第２の二次転写ローラーは、前記第１の二次転写ローラーよりも硬度が小さい、請求項８に記載の画像形成装置。

【請求項10】

前記第１の二次転写ローラーの径は８０ｍｍ以下である、請求項９に記載の画像形成装置。

【請求項11】

前記二次転写部は、第３の二次転写ローラーおよび第４の二次転写ローラーを有し、
前記第３の二次転写ローラーは、前記第４の二次転写ローラーよりも径が大きく、
前記第４の二次転写ローラーは、前記対向ローラーよりも硬度が大きい、請求項８に記載の画像形成装置。

【請求項12】

前記第４の二次転写ローラーの径は８０ｍｍ以下である、請求項１１に記載の画像形成装置。

【請求項13】

前記二次転写部は、第１の対向ローラーおよび第２の対向ローラーを有し、
前記第１の対向ローラーは、前記二次転写ローラーよりも硬度が小さく、
前記第２の対向ローラーは、前記第１の対向ローラーよりも硬度が大きい、請求項８に記載の画像形成装置。

【請求項14】

前記第１の対向ローラーに対向する前記二次転写ローラーの径は８０ｍｍ以下である、請求項１３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、担持したトナー像を記録媒体に対して転写する中間転写ベルトを備えた画像形成装置に関し、特に、弾性層を含む中間転写ベルトを備えた画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、画像形成装置においては、感光体の表面に形成されたトナー像が一次転写部において中間転写ベルトの表面に転写されることでトナー像が中間転写ベルトによって担持される。その後、中間転写ベルトによって担持されたトナー像が二次転写部において用紙等の記録媒体に転写される。

【0003】

通常、二次転写部においては、ニップ部を構成する二次転写ローラーと対向ローラーとの間に所定の電界が形成される。当該電界の作用により、ニップ部を通過する中間転写ベルトから、同じくニップ部を通過する記録媒体にトナー像が移動することになり、これによって二次転写部においてトナー像が記録媒体に転写されることになる。

【0004】

この中間転写ベルトとしては、各種のものが提案されている。表面に凹凸を有する記録媒体（たとえばエンボス紙等）に対して転写を可能にする中間転写ベルトとして、弾性層を含んでなる中間転写ベルトが知られている。たとえば、特開２０１４−８５６３３号公報（特許文献１）や特開２０１４−１０２３８４号公報（特許文献２）には、ポリイミド等からなる非弾性層としての基層上にアクリルゴム等からなる弾性層が設けられてなる中間転写ベルトが開示されている。

【0005】

このような弾性層を有する中間転写ベルトを用いることにより、二次転写部のニップ部において中間転写ベルトが記録媒体に向けて押圧されるに際し、記録媒体の表面に位置する凹部内に中間転写ベルトの表面側の一部が入り込むように変形する。その結果、記録媒体の凹部の底面と中間転写ベルトの表面との間の距離が縮まることになる。これにより、上記電界の作用が促進される。この作用の促進によりトナーの移動が生じ易くなって表面に凹凸を有する記録媒体への転写性が向上することになる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１４−８５６３３号公報

【特許文献2】特開２０１４−１０２３８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、表面に凹凸を有する記録媒体への転写性が向上される一方で、コート紙のような表面が平滑な紙等を用いた場合には、画像が乱れる（ガサツキ）場合があることが分かった。

【0008】

本発明は、表面に凹凸を有する記録媒体に対する転写性を確保しながら、コート紙のような表面が平滑な記録媒体等に対しても、良好な画質を確保できるような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】

【0009】

本発明の画像形成装置は、トナー像を担持する像担持体と、中間転写ベルトとを備える。中間転写ベルトは、弾性層を少なくとも含み、相対して位置する第１主面および第２主面からなる一対の露出主面のうちの一方である第１主面に担持したトナー像を記録媒体に対して転写する。画像形成装置は、像担持体に担持されたトナー像を中間転写ベルトに転写する一次転写部と、中間転写ベルトに担持されたトナー像を記録媒体に転写する二次転写部とをさらに備える。

【0010】

二次転写部は、二次転写ローラーと、二次転写ローラーに対向する対向ローラーと、二次転写ローラーおよび対向ローラーによって形成されるニップ部とを含む。中間転写ベルトは、ニップ部を通過するように配置される。

【0011】

幅が２０［ｍｍ］であって曲率半径が２０［ｍｍ］である湾曲凸条面を上面に有するとともに、湾曲凸条面の頂部に直径が１．２５［ｍｍ］である穴部が設けられてなる下側ブロックと、幅が２０［ｍｍ］であって曲率半径が２０．３［ｍｍ］である湾曲凹条面を下面に有する上側ブロックとを用い、第１主面が下側ブロックの上面に面するように中間転写ベルトを下側ブロックの上面上に載置するとともに、上側ブロックを下側ブロックに向けて下降させることで中間転写ベルトの一部が湾曲凸条面と湾曲凹条面とによって挟み込まれる。これにより、中間転写ベルトの一部である被加圧領域が予め定められた加圧速度［ｋＰａ／ｍｓ］で２００［ｋＰａ］の加圧力に到達してその後２００［ｋＰａ］の加圧力で一定に加圧されるようにした場合に、中間転写ベルトが、第１主面のうちの穴部に対応する部分である測定領域の変位に局所的なピークが発生し、その後時間の経過とともに変位が減少に転じ、最終的に漸減して所定の変位量に収束する変位パターンを呈する。

【0012】

画像形成装置は、記録媒体種別情報取得部と、巻き掛け量調整部とをさらに備える。記録媒体種別情報取得部は、トナー像が転写される記録媒体種別を取得する。巻き掛け量調整部は、記録媒体種別情報取得部が取得した記録媒体に応じて中間転写ベルトの二次転写ローラーへの巻き掛け量を調整する。

【0013】

上記の画像形成装置によれば、表面に凹凸を有する記録媒体に対する転写性を確保しながら、コート紙のような表面が平滑な記録媒体等に対しても、良好な画質を確保できる。

【0014】

予め定められた加圧速度が４［ｋＰａ／ｍｓ］の場合に、測定領域の変位量の最大値をａ［μｍ］とし、測定領域の変位が収束した後の測定領域の変位量をｂ［μｍ］とした場合に、ａおよびｂを用いて（ａ−ｂ）／ｂで算出されるＥ［−］が、０．２≦Ｅ≦３．０の条件を満たす。

【0015】

これにより、表面に凹凸を有する記録媒体への高い転写性を実現することができ、また、繰り返し使用されたとしても画像品位の低下を抑制することができる。

【0016】

被加圧領域に対する加圧が開始された時点から２００［ｋＰａ］の加圧力に到達した時点までの時間をｔ０［ｓ］とし、測定領域の変位量の最大値をａ［μｍ］とし、測定領域の変位が収束した後の測定領域の変位量をｂ［μｍ］とした場合に、ａおよびｂを用いて（ａ−ｂ）／ｂで算出されるＥ［−］とｔ０とが、中間転写ベルトの変位量に対する時定数τ［ｓ］と定数α［−］とを用いたＥ＝α×ｅｘｐ（−ｔ０／τ）の指数関数でカーブフィッティングされ、時定数τが０．０１５≦τ≦０．１の条件を満たす。

【0017】

これにより、表面に凹凸を有する記録媒体に対する転写性を確保しながら、記録媒体の中間転写ベルトからの分離性を確保することが可能になる。

【0018】

記録媒体種別情報取得部が、記録面に凹凸を有する記録媒体を取得した場合、巻き掛け量調整部は、巻き掛け量を大きくするように調整する。記録媒体種別情報取得部が、記録面が平滑である記録媒体またはコシが強い記録媒体を取得した場合、巻き掛け量調整部は、巻き掛け量を小さくするように調整する。

【0019】

これにより、表面に凹凸を有する記録媒体に対する転写性を確保しながら、コート紙のような表面が平滑な記録媒体等に対しても、良好な画質を確保できる。

【0020】

二次転写ローラーおよび対向ローラーは、それぞれの外周に弾性部を有する。巻き掛け量調整部は、張架部材を含む。巻き掛け量調整部は、二次転写ローラー、対向ローラー、および、張架部材の相対的な位置関係を調整することで、巻き掛け量を調整する。

【0021】

これにより、表面に凹凸を有する記録媒体に対する転写性を確保しながら、コート紙のような表面が平滑な記録媒体等に対しても、良好な画質を確保できる。

【0022】

張架部材は、ニップ部に対して中間転写ベルトの搬送方向上流側に配置される。巻き掛け量が最も小さくなる位置関係をストレートニップ位置とし、巻き掛け量が、ストレートニップ位置における巻き掛け量以上になるように位置関係を調整する。

【0023】

これにより、表面に凹凸を有する記録媒体に対する転写性を確保しながら、コート紙のような表面が平滑な記録媒体等に対しても、良好な画質を確保できる。

【0024】

対向ローラーの回転方向を正として、二次転写ローラーおよび対向ローラーのそれぞれの中心を通る直線に垂直な直線であってニップ部の中心を通る第１の直線に対して、張架部材を経てニップ部へ向かう中間転写ベルトの進入経路に沿う第２の直線が成す角度θ１［°］が、記録面に凹凸を有する記録媒体に対して画像形成する場合において、５≦θ１を満たす。

【0025】

これにより、表面に凹凸を有する記録媒体に対する転写性を確実に確保できる。
記録面に凹凸を有する記録媒体に対して画像形成する場合において、二次転写ローラーに巻き掛けられている中間転写ベルトの曲率半径が４０ｍｍ以下である。

【0026】

これにより、表面に凹凸を有する記録媒体に対する転写性を確実に確保できる。
二次転写部は、硬度および径の少なくとも一方が異なる複数の二次転写ローラー、もしくは、硬度および径の少なくとも一方が異なる複数の対向ローラーのいずれかを含む。巻き掛け量調整部が、記録媒体種別情報取得部が取得した記録媒体に応じて、複数の二次転写ローラーもしくは複数の対向ローラーの中から適切なローラーを選択して二次転写部を構成することで、巻き掛け量を調整する。

【0027】

これにより、表面に凹凸を有する記録媒体に対する転写性を確保しながら、コート紙のような表面が平滑な記録媒体等に対しても、良好な画質を確保できる。

【0028】

二次転写部は、第１の二次転写ローラーおよび第２の二次転写ローラーを有する。第１の二次転写ローラーは、対向ローラーよりも硬度が大きい。第２の二次転写ローラーは、対向ローラーと同程度の硬度もしくはそれ以上の硬度であり、第１の二次転写ローラーよりも硬度が小さい。

【0029】

これにより、表面に凹凸を有する記録媒体に対する転写性を確保しながら、コート紙のような表面が平滑な記録媒体等に対しても、良好な画質を確保できる。

【0030】

第１の二次転写ローラーの径は８０ｍｍ以下である。
これにより、表面に凹凸を有する記録媒体に対する転写性を確実に確保できる。

【0031】

二次転写部は、第３の二次転写ローラーおよび第４の二次転写ローラーを有する。第３の二次転写ローラーは、第４の二次転写ローラーよりも径が大きい。第４の二次転写ローラーは、対向ローラーよりも硬度が大きい。

【0032】

これにより、表面に凹凸を有する記録媒体に対する転写性を確保しながら、コート紙のような表面が平滑な記録媒体等に対しても、良好な画質を確保できる。

【0033】

第４の二次転写ローラーの径は８０ｍｍ以下である。
これにより、表面に凹凸を有する記録媒体に対する転写性を確実に確保できる。

【0034】

二次転写部は、第１の対向ローラーおよび第２の対向ローラーを有する。第１の対向ローラーは、二次転写ローラーよりも硬度が小さい。第２の対向ローラーは、二次転写ローラーと同程度の硬度もしくはそれ以下の硬度であり、第１の対向ローラーよりも硬度が大きい。

【0035】

これにより、表面に凹凸を有する記録媒体に対する転写性を確保しながら、コート紙のような表面が平滑な記録媒体等に対しても、良好な画質を確保できる。

【0036】

第１の対向ローラーに対向する二次転写ローラーの径は８０ｍｍ以下である。
これにより、表面に凹凸を有する記録媒体に対する転写性を確実に確保できる。

【発明の効果】

【0037】

本発明の適用により、表面に凹凸を有する記録媒体に対する転写性を確保しながら、コート紙のような表面が平滑な記録媒体等に対しても、良好な画質を確保できるような画像形成装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0038】

【図1】本発明の実施の形態における画像形成装置の概略図である。

【図2】図１に示す画像形成装置の主要な機能ブロックの構成を示す図である。

【図3】図１に示す中間転写ベルトの断面図である。

【図4】図１に示す二次転写部の概略図である。

【図5】変位量測定装置の構成を示す概略図である。

【図6】図５に示す変位量測定装置に具備される加圧機構の動作を示す概略図である。

【図7】図５に示す変位量測定装置の下側ブロックを上方から見た斜視図である。

【図8】図５に示す変位量測定装置の上側ブロックを下方から見た斜視図である。

【図9】図５に示す変位量測定装置を用いたベルトの評価方法を説明するためのグラフである。

【図10】図５に示す変位量測定装置を用いてベルトを加圧した状態における下側ブロックの穴部近傍の拡大断面図である。

【図11】図５に示す変位量測定装置を用いてベルトを評価した場合に得られたベルトの測定領域の変位の挙動のパターンを呈するグラフである。

【図12】非弾性層のみからなる中間転写ベルトを使用した場合の中間転写ベルトからエンボス紙へのトナーの移動の様子を表わした概略図である。

【図13】図１２の場合における印加電圧と転写効率との関係を示すグラフである。

【図14】弾性層を含む中間転写ベルトを使用した場合の中間転写ベルトからエンボス紙へのトナーの移動の様子を表わした概略図である。

【図15】図１４の場合における印加電圧と転写効率との関係を説明するための概略図およびグラフである。

【図16】オーバーシュート率ＥとΔＶadhとの関係を示すグラフである。

【図17】一次変位率ｋ１とΔＶadhとの関係を示すグラフである。

【図18】二次変位率ｋ２とΔＶadhとの関係を示すグラフである。

【図19】変位量測定装置を用いてベルトを加圧した場合におけるベルトの加圧時間とオーバーシュート率との関係を示すグラフである。

【図20】時定数が異なるベルトの変位の挙動を示すグラフである。

【図21】時定数に対するオーバーシュート率、一次変位率および二次変位率の関係を示すグラフである。

【図22】時定数と付着力低減効果との関係を示すグラフである。

【図23】実施例におけるベルトの評価結果および画像評価結果を示す表である。

【図24】凹曲げ状態の中間転写ベルトを示す図である。

【図25】凸曲げ状態の中間転写ベルトを示す図である。

【図26】ストレート状態の中間転写ベルトを示す図である。

【図27】図２４のニップ部におけるＸＸＶＩＩで囲われた領域の拡大図である。

【図28】凹曲げ状態の中間転写ベルトが加圧された状態を表す図である。

【図29】巻き掛けられているベルトの曲率半径とベルトの変位量の最大値ａとの関係を示したグラフである。

【図30】巻き掛けられているベルトの曲率半径とベルトの変位量の収束値ｂとの関係を示したグラフである。

【図31】巻き掛けられているベルトの曲率半径とオーバーシュート率Ｅとの関係を示したグラフである。

【図32】巻き掛け量調整部により巻き掛け量を調整して作り出したストレート状態を示す図である。

【図33】巻き掛け量調整部により巻き掛け量を調整して作り出した凹曲げ状態を示す図である。

【図34】巻き掛け量調整部が２つの張架部材を含む場合を示す図である。

【図35】対向ローラーの位置を調整して作られたストレート状態を示す図である。

【図36】対向ローラーの位置を調整して作られた凹曲げ状態を示す図である。

【図37】硬度の異なる２つの二次転写ローラーを含む二次転写部により作られたストレート状態を示す図である。

【図38】硬度の異なる２つの二次転写ローラーを含む二次転写部により作られた凹曲げ状態を示す図である。

【図39】径の異なる２つの二次転写ローラーを含む二次転写部により作られたストレート状態を示す図である。

【図40】径の異なる２つの二次転写ローラーを含む二次転写部により作られた凹曲げ状態を示す図である。

【図41】硬度の異なる２つの対向ローラーを含む二次転写部により作られたストレート状態を示す図である。

【図42】硬度の異なる２つの対向ローラーを含む二次転写部により作られた凹曲げ状態を示す図である。

【図43】実施例における張架部材の配置を示す図である。

【図44】各進入角θ１および各退出角θ２に対する凹凸紙の転写性の評価結果を示す表である。

【図45】各進入角θ１および各退出角θ２に対する平滑紙のベタ均一性の評価結果を示す表である。

【図46】各進入角θ１および各退出角θ２に対する厚紙のベタ均一性の評価結果を示す表である。

【図47】Ｅ＝１．０の中間転写ベルトを用いて、凹凸紙、平滑紙、および、厚紙それぞれに対して転写性およびベタ均一性が良好になるような最適な進入角および退出角をまとめた表である。

【図48】凹凸紙に対して転写性およびベタ均一性が良好になるような最適な進入角および退出角に設定し、凹凸紙、平滑紙、厚紙それぞれに対する画像評価をした結果を示す表である。

【図49】平滑紙に対して転写性およびベタ均一性が良好になるような最適な進入角および退出角に設定し、凹凸紙、平滑紙、厚紙それぞれに対する画像評価をした結果を示す表である。

【図50】厚紙に対して転写性およびベタ均一性が良好になるような最適な進入角および退出角に設定し、凹凸紙、平滑紙、厚紙それぞれに対する画像評価をした結果を示す表である。

【図51】Ｅ＝０．２の中間転写ベルトにおける画像評価の結果を示す表である。

【図52】Ｅ＝３．０の中間転写ベルトにおける画像評価の結果を示す表である。

【図53】τ＝０．０１５の中間転写ベルトにおける画像評価の結果を示す表である。

【図54】τ＝０．０４の中間転写ベルトにおける画像評価の結果を示す表である。

【図55】τ＝０．１の中間転写ベルトにおける画像評価の結果を示す表である。

【発明を実施するための形態】

【0039】

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。

【0040】

＜画像形成装置＞
図１は、本実施の形態における画像形成装置の概略図である。まず、この図１を参照して、本実施の形態における画像形成装置１について説明する。なお、本実施の形態における画像形成装置１は、いわゆるデジタル複合機である。

【0041】

図１に示すように、画像形成装置１は、画像読取部２と、画像処理部３と、画像形成部４と、用紙搬送部５と、定着装置６とを備えている。

【0042】

画像読取部２は、自動原稿給紙装置２ａと、原稿画像走査装置２ｂ（スキャナー）とを有している。このうち、原稿画像走査装置２ｂには、コンタクトガラスと、各種のレンズ系と、ＣＣＤセンサ７とが設けられている。ＣＣＤセンサ７は、画像処理部３に接続されている。画像処理部３は、入力された画像に所定の画像処理を行なう。

【0043】

画像形成部４は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナーによる画像を形成する画像形成ユニット１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）を有している。これらについては、収容されるトナー以外はいずれも同じ構成を有するので、以後、色を表す記号を省略する。画像形成部４は、さらに、中間転写ユニット２０および二次転写ユニット３０を有している。

【0044】

画像形成ユニット１０は、露光装置１１と、現像装置１２と、感光体ドラム１３と、帯電装置１４と、ドラムクリーニング装置１５とを有している。感光体ドラム１３の表面は、光導電性を有しており、たとえば負帯電型の有機感光体である。感光体ドラム１３は、トナー像を担持する像担持体である。

【0045】

帯電装置１４は、たとえばコロナ帯電器であるが、帯電ローラーや帯電ブラシ、帯電ブレードなどの接触帯電部材を感光体ドラム１３に接触させて帯電させる接触帯電装置であってもよい。露光装置１１は、たとえば半導体レーザーで構成される。

【0046】

現像装置１２は、たとえば二成分現像方式の現像装置であるが、キャリアを含まない一成分現像方式の現像装置であってもよい。

【0047】

中間転写ユニット２０は、中間転写ベルト２１と、中間転写ベルト２１を感光体ドラム１３に圧接させる一次転写ローラー２２と、対向ローラー２４を含む複数の支持ローラー２３と、ベルトクリーニング装置２５とを有している。中間転写ベルト２１は、無端状の中間転写ベルトである。ここで、主として一次転写ローラー２２により、感光体ドラム１３に担持されたトナー像を中間転写ベルト２１に転写する一次転写部が構成されることになる。

【0048】

中間転写ベルト２１は、複数の支持ローラー２３によりループ状に張架され、移動可能となっている。複数の支持ローラー２３のうちの少なくとも一つの駆動ローラーが回転することにより、中間転写ベルト２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。

【0049】

二次転写ユニット３０は、無端状の二次転写ベルト３１と、二次転写ローラー３３を含む複数の支持ローラー３２とを有している。ここで、主として二次転写ローラー３３と対向ローラー２４とにより、中間転写ベルト２１に担持されたトナー像を記録媒体に転写する二次転写部が構成されることになる。

【0050】

二次転写ベルト３１は、二次転写ローラー３３および支持ローラー３２によってループ状に張架される。複数の支持ローラー３２のうちの少なくとも一つの駆動ローラーが回転することにより、二次転写ベルト３１は矢印Ｂ方向に走行する。なお、上述した駆動ローラーおよびこれを駆動させるための駆動源が、後述する搬送ベルト駆動機構３９（図２参照）を構成することになる。

【0051】

定着装置６は、記録媒体としての用紙に転写されたトナー像を用紙上に定着させるためのものであり、用紙上のトナー像を加熱および融解する定着ローラー６ａと、用紙を定着ローラー６ａに向けて押圧する加圧ローラー６ｂとを有している。

【0052】

用紙搬送部５は、給紙部５ａと、排紙部５ｂと、搬送経路部５ｃとを有している。給紙部５ａを構成する給紙トレイユニット５ａ１〜５ａ３には、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙が予め設定された種類ごとに収容される。搬送経路部５ｃは、レジストローラー対５ｃ１などの複数の搬送ローラー対を有している。排紙部５ｂは、排紙ローラー５ｂ１によって構成されている。

【0053】

搬送経路部５ｃにおける用紙の搬送速度は、後述するように、制御部８によって決定される。搬送経路部５ｃは、上述した二次転写ベルト３１および複数の搬送ローラー対に加えて、モーター、モータードライバ、ギア等を含んでおり、このうちの二次転写ベルト３１を駆動するための構成要素が、上述した搬送ベルト駆動機構３９に該当する。これら複数の搬送ローラー対、モーター、モータードライバ、ギア等は、制御部８からの電気信号を受けて各種モーターを回転させることで、用紙を搬送する。

【0054】

上述した各種モーターによって回転させられる部材には、たとえば現像装置１２に含まれる現像ローラーや、感光体ドラム１３、中間転写ベルト２１、二次転写ローラー３３、定着ローラー６ａ、上述した搬送ローラー対等があるが、これらの部材は、１個のモーターで一元的に駆動されてもよいし、複数のモーターで別々に駆動されてもよい。ただし、これら部材の外周面は、同じ線速度（この線速度は、一般にシステム速度と称される）で駆動されることが好ましい。なお、制御部８は、これら各種モーターの回転数やギアを切り替えることにより、システム速度を変更させることができる。

【0055】

本実施の形態は、二次転写部と定着装置６との間において用紙を搬送する手段として、搬送ベルトおよびこれを駆動する搬送ベルト駆動機構３９を用いた場合を例示するものであるが、当該手段は、用紙を二次転写部から定着装置６へと搬送できるものであればどのような手段にて構成されていてもよい。たとえば、ベルトを使用せずに、用紙を搬送する搬送ローラー対と、これを駆動する搬送ローラー対駆動機構とによって、当該手段を構成してもよいし、二次転写ローラー３３および対向ローラー２４によって直接的に定着装置６へと用紙が搬送されるように、これら二次転写ローラー３３および対向ローラー２４と、これらを駆動するローラー駆動機構とによって、当該手段を構成してもよい。

【0056】

図２は、図１に示す画像形成装置１の主要な機能ブロックの構成を示す図である。制御部８は、画像形成装置１の全体を制御する部位であり、図２に示すように、主たる構成要素として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）８ａ等のプロセッサと、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリー部８ｂを含んでいる。典型的には、ＣＰＵ８ａがメモリー部８ｂに格納されている各種プログラムを実行することで、画像形成装置１における画像形成に係る処理等が実行される。

【0057】

図２に示すように、画像形成装置１は、上述した構成に加え、表示操作部９ａ、温湿度センサ９ｂ、用紙センサ９ｃ、および、巻き掛け量調整部６０をさらに備えている。

【0058】

表示操作部９ａは、制御部８の指令に基づいて画像形成装置１の状態等を使用者に対して表示したり、使用者による画像形成装置１に対する操作を受け付けて制御部８に入力したりするための部位である。

【0059】

温湿度センサ９ｂは、画像形成装置１の内部もしくは周囲の温度および湿度を検知し、検出結果を制御部８に入力するためのものである。温湿度センサ９ｂは、定着装置６などの、画像形成装置１の構成上高温となり得る装置の周辺の温度、および当該画像形成装置１の排気の温度を検出しないように、構成されている。温湿度センサ９ｂは、最も好ましくは、中間転写ベルト２１の温度を検出するように構成されている。

【0060】

用紙センサ９ｃは、記録媒体種別を取得する記録媒体種別情報取得部であり、より具体的には、画像形成に使用される記録媒体種別が、平滑紙、厚紙、普通紙、または、エンボス紙であるかを識別して当該記録媒体種別を情報として取得する部位である。さらにエンボス紙である場合にどの程度の凹部深さを有するエンボス紙であるか等を識別して当該記録媒体種別を情報として取得する部位である。

【0061】

当該用紙センサ９ｃは、たとえば給紙部５ａに収納された用紙の表面の凹凸の大きさを検出することができる光学式センサにて構成される。その場合、当該用紙センサ９ｃは、可視光または赤外光を用紙の表面に対して斜めに照射する発光ダイオード等からなる発光素子と、用紙の表面からの反射光を受光するフォトダイオード等からなる受光素子とによって構成される。

【0062】

当該用紙センサ９ｃは、用紙から反射光の受光量に応じて凹部深さを検出し、その検出結果を制御部８に出力する。制御部８は、当該検出結果に基づいて上述した記録媒体種別の取得を行なう。

【0063】

用紙センサ９ｃとしては、上述した光学式センサの使用に限られず、記録媒体種別の識別が可能な他の方式のセンサを使用することもできる。また、記録媒体種別情報取得部としては、上述した用紙センサ９ｃの使用に限られず、表示操作部９ａ等によって給紙部５ａに収容される記録媒体種別が指定されることで制御部８がこれを取得してもよい。

【0064】

本実施の形態における画像形成装置１においては、制御部８が、表示操作部９ａ、温湿度センサ９ｂおよび用紙センサ９ｃ等からの入力を受けて、最適な画像形成条件を決定し、これに基づいて巻き掛け量調整部６０により巻き掛け量を調整するものであるが、その詳細についても後述することとする。

【0065】

次に、画像形成装置１による画像形成の処理について説明する。原稿画像走査装置２ｂは、コンタクトガラス上の原稿を光学的に走査して読み取る。原稿からの反射光は、ＣＣＤセンサ７により読み取られ、入力画像データとなる。入力画像データは、画像処理部３において所定の画像処理が施され、露光装置１１に送られる。入力画像データは、外部パソコンやモバイル機器などから画像形成装置１に送付されたものであってもよい。

【0066】

感光体ドラム１３は、一定の周速度で回転する。帯電装置１４は、感光体ドラム１３の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置１１は、各色成分の入力画像データに対応するレーザー光を感光体ドラム１３に照射し、感光体ドラム１３の表面に静電潜像を形成する。現像装置１２は、感光体ドラム１３の表面にトナーを付着させ、感光体ドラム１３上の静電潜像を可視化させる。こうして感光体ドラム１３の表面に静電潜像に応じたトナー像が形成される。

【0067】

感光体ドラム１３の表面のトナー像は、中間転写ユニット２０によって中間転写ベルト２１に転写される。転写後に感光体ドラム１３の表面に残存する転写残トナーは、感光体ドラム１３の表面に摺接するドラムクリーニングブレードを有するドラムクリーニング装置１５によって除去される。一次転写ローラー２２によって中間転写ベルト２１が感光体ドラム１３に圧接されることにより、中間転写ベルト２１に各色のトナー像が順次重なって転写される。

【0068】

二次転写ローラー３３は、中間転写ベルト２１および二次転写ベルト３１を介して、対向ローラー２４に圧接される。これにより、転写ニップが形成される。用紙は、用紙搬送部５によって転写ニップへ搬送され、この転写ニップを通過する。用紙の傾きの補正および搬送のタイミングの調整は、レジストローラー対５ｃ１が配設されたレジストローラー部により行われる。

【0069】

転写ニップに用紙が搬送されると、二次転写ローラー３３へ所定の電圧が印加される。この電圧の印加によって、中間転写ベルト２１に担持されているトナー像は用紙に転写される。中間転写ベルト２１の表面に残存する転写残トナーは、中間転写ベルト２１の表面に摺接するベルトクリーニングブレードを有するベルトクリーニング装置２５によって除去される。ベルトクリーニング装置２５については、中間転写ベルト２１上の残留トナーを清掃するものであれば、ブラシによるクリーニング方式を採用したものであってもよい。また、転写率の高いトナー粒子を使用する場合には、クリーニング装置を使用しない態様もありえる。トナー像が転写された用紙は、二次転写ベルト３１によって定着装置６に向けて搬送される。

【0070】

二次転写ベルトを用いずに、二次転写ローラーが直接用紙と接する構成としてもよい。この場合、トナー像が転写された用紙は、二次転写ベルト３１の回転によって定着装置６に向けて送出される。

【0071】

定着装置６は、トナー像が転写されて搬送されてきた用紙をニップ部で加熱および加圧する。こうしてトナー像は用紙に定着する。トナー像が定着された用紙は、排紙ローラー５ｂ１を備えた排紙部５ｂにより機外に排紙される。

【0072】

トナー粒子は、バインダー樹脂中に着色剤や、必要に応じて荷電制御剤や離型剤等を含有させ、外添剤を処理させたものであり、一般に使用されている公知のトナー粒子を使用することができる。トナー粒子の体積平均粒径は、好ましくは２［μｍ］以上１２［μｍ］以下の範囲の粒子であり、画質の点でより好ましくは、３［μｍ］以上９［μｍ］以下の範囲の粒子がよい。

【0073】

トナー粒子の形状係数ＳＦ−１は、１００から１４０であることが好ましいが、必ずしもこの範囲に限定されない。

【0074】

形状係数ＳＦ−１は、走査型電子顕微鏡により、５０００倍で撮影したトナーをランダムに１００個、スキャナーで取り込み、画像処理解析装置「ＬｕｚｅｘＡＰ」（ニレコ社製）を用いて解析し、下記の式により導出される形状係数（ＳＦ−１）の平均値から求められる。
ＳＦ−１＝〔｛（粒子の絶対最大長）２／（粒子の投影面積）｝×（π／４）〕×１００
トナー粒子の外添剤は、シリカやチタニアといった金属酸化物の微粒子が使用され、大きさは３０［ｎｍ］といった小粒径のものから、１００［ｎｍ］といった比較的大きな粒径のものが使用される。粉体流動性や帯電制御等の目的で、平均１次粒径が４０［ｎｍ］以下の無機微粒子を用いてもよい。さらに、必要に応じて付着力低減のため、それより大径の無機あるいは有機微粒子を併用してもよい。無機微粒子としては、シリカやチタニアのほかに、アルミナ、メタチタン酸、酸化亜鉛、ジルコニア、マグネシア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸カルシウム、酸化セリウム、チタン酸ストロンチウム等が挙げられる。また、分散性や粉体流動性をあげるため、無機微粒子の表面を別途処理してもよい。

【0075】

キャリアは、特に限定されず、一般に使用されている公知のキャリアを使用することができ、バインダー型キャリアやコート型キャリアなどが使用できる。キャリア粒径としてはこれに限定されるものではないが、１５［μｍ］以上１００［μｍ］以下が好ましい。

【0076】

＜中間転写ベルト＞
図３は、図１に示す中間転写ベルト２１の断面図である。次に、この図３を参照して、中間転写ベルト２１の構成について説明する。

【0077】

図３に示すように、中間転写ベルト２１は、相対して位置する一対の露出主面である第１主面２１ｓ１および第２主面２１ｓ２を有する部材からなり、基層２１ａと、弾性層２１ｂと、表層２１ｃとを含んでいる。

【0078】

弾性層２１ｂは、基層２１ａを覆うように設けられており、表層２１ｃは、弾性層２１ｂを覆うように設けられている。これにより、上述した第１主面２１ｓ１は、表層２１ｃによって規定されており、上述した第２主面２１ｓ２は、基層２１ａによって規定されている。

【0079】

中間転写ベルト２１は、上述したように担持したトナー像を用紙等の記録媒体に対して転写するためのものであり、トナー像は、上述した第１主面２１ｓ１上において担持される。

【0080】

基層２１ａは、中間転写ベルト２１全体としての機械的強度を向上させるための層であり、たとえば有機高分子化合物からなる層にて構成される。基層２１ａを構成する有機高分子化合物としては、たとえば、ポリカーボネート、フッ素系樹脂、ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体（スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体及びスチレン−アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体（スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体）、メタクリル酸メチル樹脂、メタクリル酸ブチル樹脂、アクリル酸エチル樹脂、アクリル酸ブチル樹脂、変性アクリル樹脂（シリコーン変性アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂変性アクリル樹脂、アクリル・ウレタン樹脂等）、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニリデン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂及びポリビニルブチラール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂、変性ポリカーボネート、およびそれらの混合物等が挙げられる。なお、基層２１ａは、材質の異なる複数の層にて構成されていてもよい。

【0081】

基層２１ａには、抵抗値の調節のために導電剤が添加されていてもよい。この導電剤としては、一種類のみが添加されていてもよいし、複数種類が添加されていてもよい。基層２１ａにおける導電剤の含有量は、基層材料１００重量部に対して０．１重量部以上２０重量部以下であることが好ましいが、これに限定されるものではない。

【0082】

弾性層２１ｂは、中間転写ベルト２１に弾性を付与するための層であり、たとえば粘弾性を呈する有機化合物からなる層にて構成される。弾性層２１ｂを構成する有機化合物としては、たとえば、ブチルゴム、フッ素系ゴム、アクリルゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンスチレンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンターポリマー、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム、シンジオタクチック１，２−ポリブタジエン、エピクロロヒドリン系ゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、水素化ニトリルゴム、熱可塑性エラストマー（例えばポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリウレア、ポリエステル系、フッ素樹脂系）、およびそれらの混合物等が挙げられる。なお、弾性層２１ｂは、材質の異なる複数の層にて構成されていてもよい。

【0083】

弾性層２１ｂには、導電性を発現するための導電剤が添加されていてもよい。導電剤としては、一種類のみが添加されていてもよいし、複数種類が添加されていてもよい。弾性層２１ｂにおける導電剤の含有量は、弾性層材料１００重量部に対して０．１重量部以上３０重量部以下であることが好ましいが、これに限定されるものではない。弾性層２１ｂにおける導電剤の含有量は、その総量で、中間転写ベルト２１の所望の体積抵抗率を実現する量であり、中間転写ベルト２１の体積抵抗率は、たとえば１×１０８［Ω・ｃｍ］以上１×１０１２［Ω・ｃｍ］以下である。

【0084】

上述した導電剤には、イオン導電剤および電子導電剤が含まれる。イオン導電剤には、ヨウ化銀、ヨウ化銅、過塩素酸リチウム、トリフロオロメタンスルホン酸リチウム、有機ホウ素錯体のリチウム塩、リチウムビスイミド（（ＣＦ３ＳＯ２）２ＮＬｉ）およびリチウムトリスメチド（（ＣＦ３ＳＯ２）３ＣＬｉ）が含まれる。電子導電剤には、銀、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケルおよびステンレス鋼等の金属や、グラファイト、カーボンブラック、カーボンナノファイバーおよびカーボンナノチューブ等の炭素化合物が含まれる。

【0085】

弾性層２１ｂには、上述した導電剤に加えて、非繊維形状の樹脂や繊維形状の樹脂が含有されていてもよい。

【0086】

非繊維形状の樹脂としては、たとえば、フェノール樹脂、熱硬化性ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、反応性モノマー等の熱硬化性樹脂や、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、熱可塑性ウレタン等の熱可塑性樹脂が挙げられる。弾性層２１ｂにおける非繊維形状の樹脂の弾性層材料に対する含有量は、弾性層材料１００重量部に対して２０重量部以上６０重量部以下であることが好ましいが、これに限定されるものではない。

【0087】

繊維形状の樹脂としては、たとえば、綿、麻、絹、レーヨン、アセテート、ナイロン、アクリル、ビニロン、ビニリデン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリプロピレン、アラミド等の樹脂系繊維が挙げられる。弾性層２１ｂにおける繊維形状の樹脂の含有量は、弾性層材料１００重量部に対して、１０重量部以上４０重量部以下であることが好ましいが、これに限定されるものではない。

【0088】

弾性層２１ｂには、さらに慣用の添加剤、たとえば加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤、共架橋剤、軟化剤、可塑剤等を含有させてもよい。これら添加剤は、単独で添加されていてもよいし、２種以上が組み合わされて添加されていてもよい。

【0089】

ここで、加硫剤としては、たとえば硫黄や有機含硫黄化合物、有機過酸化物等が使用可能である。

【0090】

また、共架橋剤としては、有機過酸化物による共架橋剤としての、エチレングリコール・ジメタクリレート、トリメチロールプロパン・トリメタクリレート、多官能性メタクリレートモノマー、トリアリルイソシアヌレート、含金属モノマー等が挙げられる。弾性層２１ｂにおける共架橋剤の添加量は、弾性層材料１００重量部に対して５重量部以下であることが好ましいが、これに限定されるものではない。

【0091】

表層２１ｃは、その材料が特に制限されるものではないが、中間転写ベルト２１へのトナーの付着力を小さくすることで転写性を高めるものであることが好ましい。当該観点から、表層２１ｃとしては、たとえば、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂またはそれらの混合物を母材として、当該母材にたとえばフッ素樹脂、フッ素化合物、フッ化炭素、二酸化チタン、シリコンカーバイト等の粉体または粒子を１種類あるいは２種類以上分散させたものを使用することができる。なお、表層２１ｃは、弾性層２１ｂの表面を改質処理したものであってもよい。

【0092】

ここで、これら粉体および粒子は、第１主面２１ｓ１の表面エネルギーを小さくして潤滑性を高めるための材料であり、これら粉体および粒子の粒径を異ならせたものを分散させて使用することもできる。また、フッ素系ゴム材料を用い、熱処理を行うことで表面にフッ素リッチな層を形成させることにより、第１主面２１ｓ１の表面エネルギーを小さくさせてもよい。

【0093】

ここで、基層２１ａの硬度は、弾性層２１ｂの硬度よりも高い。弾性層２１ｂよりも変形しにくい基層２１ａにより弾性層２１ｂが支持されることで、弾性層２１ｂは、第２主面２１ｓ２へ向かう側には変形しにくくなり、その分、第１主面２１ｓ１へ向かう側に変形しやすくなる。基層および弾性層の硬度は、マイクロゴム硬度計（例えば、高分子計器社製：ＭＤ−１）を用いて測定することができる。

【0094】

表層２１ｃの硬度は、弾性層２１ｂの硬度よりも高い。弾性層２１ｂよりも硬い表層２１ｃは、光硬化性の樹脂を用いて、弾性層２１ｂの表面に未硬化の樹脂を塗布し、紫外線によって樹脂を硬化することによって、形成することができる。または、弾性層２１ｂの表面付近を硬化処理するなどの改質処理によって、弾性層２１ｂよりも硬い表層２１ｃを形成することもできる。

【0095】

なお、表層２１ｃは、必ずしもこれを設ける必要はなく、中間転写ベルト２１を基層２１ａおよび弾性層２１ｂのみにて構成することも可能である。また、基層２１ａを設けずに弾性層２１ｂのみにて中間転写ベルト２１を構成してもよい。さらには、上述した基層２１ａ、弾性層２１ｂおよび表層２１ｃに加えて、さらに他の層を付加して中間転写ベルト２１を４層以上に多層化することもできる。

【0096】

中間転写ベルト２１における第１主面２１ｓ１の十点平均表面粗さＲｚは、０．５［μｍ］以上９．０［μｍ］以下であることが好ましく、３．０［μｍ］以上６．０［μｍ］以下であることがなお好ましい。十点平均表面粗さＲｚが０．５［μｍ］未満であると、接触部材と密着する懸念があり、十点平均表面粗さＲｚが９．０［μｍ］よりも大きい場合には、凹凸部分にトナーおよび紙粉等が溜まり易くなり、画像品質が低下する場合がある。なお、十点平均表面粗さＲｚとは、ＪＩＳ Ｂ０６０１（２００１年）に規定された表面粗さのことである。

【0097】

ここで、本実施の形態における中間転写ベルト２１は、後述する変位量測定装置１００を用いた評価方法に基づいて評価した場合に、その表面（すなわち第１主面２１ｓ１）の一部が所定の特徴的な挙動を示して変位するものであるが、その詳細についてはこれを後述することとする。

【0098】

＜二次転写部の構成＞
図４は、図１に示す二次転写部の概略図である。次に、この図４を参照して、二次転写部の詳細な構成について説明する。なお、当該図４においては、二次転写ベルト３１の図示は省略している。

【0099】

図４に示すように、中間転写ベルト２１は、画像形成装置１の二次転写部を通過するように配置される。

【0100】

二次転写部は、互いに対向するように平行に配置された二次転写ローラー３３および対向ローラー２４を含んでいる。二次転写ローラー３３と対向ローラー２４との間には、ニップ部Ｎが形成されている。中間転写ベルト２１は、このニップ部Ｎを挿通するように配置されており、用紙等の記録媒体１０００も同じくこのニップ部Ｎを通過するように供給される。

【0101】

二次転写ローラー３３は、導電性の材料からなり、当該二次転写ローラー３３には、二次転写電源３３ｃが接続されている。対向ローラー２４は、導電性の材料からなる芯金２４ａと、当該芯金２４ａの周面を覆う導電性の弾性部２４ｂとを含んでおり、このうちの芯金２４ａは、接地されている。これにより、ニップ部Ｎには、二次転写ローラー３３、対向ローラー２４および二次転写電源３３ｃによって所定の電界が形成されることになる。

【0102】

中間転写ベルト２１は、記録媒体１０００よりも対向ローラー２４側を挿通するように配置されており、記録媒体１０００は、中間転写ベルト２１よりも二次転写ローラー３３側を通過するように供給される。なお、中間転写ベルト２１は、その第１主面２１ｓ１が記録媒体１０００側（すなわち二次転写ローラー３３側）を向くとともに、その第２主面２１ｓ２が対向ローラー２４側を向くように配置されている。これにより、中間転写ベルト２１の第１主面２１ｓ１は、ニップ部Ｎにおいて記録媒体１０００の記録面１００１に対面配置されることになる。

【0103】

二次転写ローラー３３は、図中に示す矢印ＡＲ１方向に回転駆動され、対向ローラー２４は、図中に示す矢印ＡＲ２方向に回転駆動される。また、二次転写ローラー３３は、トナー像の転写に際して図中に示す矢印ＡＲ３方向に向けて後述する押圧力変更機構によって押圧され、これにより二次転写ローラー３３と対向ローラー２４とは、二次転写ベルト３１（図１参照）、中間転写ベルト２１および記録媒体１０００を介して圧接することになる。

【0104】

二次転写ローラー３３の回転と対向ローラー２４の回転とに基づき、中間転写ベルト２１および記録媒体１０００は、それぞれ図中に示す矢印ＡＲ４方向および矢印ＡＲ５方向に搬送される。その際、ニップ部Ｎを通過するに当たり、中間転写ベルト２１および記録媒体１０００が二次転写ローラー３３と対向ローラー２４とによって加圧された状態で挟み込まれて密着することになる。また、その際、密着した部分の中間転写ベルト２１および記録媒体１０００には、上述した所定の電界が作用することになる。これにより、中間転写ベルト２１の第１主面２１ｓ１に付着していたトナーが記録媒体１０００の記録面１００１に付着することになり、トナー像の転写が行なわれる。

【0105】

ここで、二次転写ローラー３３の表面の硬度が、対向ローラー２４の表面の硬度よりも高い場合、これら二次転写ローラー３３および対向ローラー２４によって挟み込まれた部分の中間転写ベルト２１および記録媒体１０００は、二次転写ローラー３３の表面に沿うように湾曲することになる。そのため、中間転写ベルト２１の第１主面２１ｓ１には、二次転写ローラー３３の軸方向に沿って延在する凹条形状の湾曲面が形成されることになり、この部分においてトナー像の転写が行なわれることになる。二次転写ローラーおよび対向ローラーの表面の硬度は、マイクロゴム硬度計（例えば、高分子計器社製：ＭＤ−１）を用いて測定することができる。

【0106】

中間転写ベルト２１には、二次転写部、および上述した一次転写部で、圧力が作用する。圧力の作用によって中間転写ベルト２１が変形すると、第１主面２１ｓ１とトナーとの接触面積が増加して、トナーと中間転写ベルト２１との付着力が増大する。しかしながら、中間転写ベルト２１が硬い表層２１ｃを有し、中間転写ベルト２１の第１主面２１ｓ１の硬度が高いことで、圧力が作用しても第１主面２１ｓ１が変形しにくくなり、または第１主面２１ｓ１が変形しても速く元に戻りやすくなる。このため、第１主面２１ｓ１とトナーとの接触面積の増加が抑制され、トナーと中間転写ベルト２１との付着力の増大が抑制されるので、トナー像の転写をより確実に行なうことが可能になっている。

【0107】

本実施の形態における中間転写ベルト２１は、上述した記録媒体１０００として、その表面に特段の凹凸を有さない普通紙等を用いる場合に限られず、その表面に凹凸を有するエンボス紙等を用いる場合にも、良好な転写性を確保できるものであるが、そのメカニズム等について説明するに先立って、以下においては、上述した変位量測定装置１００を用いた評価方法の詳細について説明する。

【0108】

＜変位量測定装置＞
図５は、上記変位量測定装置１００の構成を示す概略図であり、図６は、図５に示す変位量測定装置１００に具備される加圧機構の動作を示す概略図である。図７は、図５に示す変位量測定装置１００の下側ブロックを上方から見た斜視図であり、図８は、図５に示す変位量測定装置１００の上側ブロックを下方から見た斜視図である。

【0109】

図５に示すように、変位量測定装置１００は、下側ブロック１１０と、上側ブロック１２０と、加圧機構１３０と、張力付与機構１４０と、変位計１５０とを主として備えている。

【0110】

図５および図７に示すように、下側ブロック１１０は、幅および奥行がいずれも５０［ｍｍ］で高さが２０［ｍｍ］のアルミブロックからなり、幅方向における上面１１１の中央部に幅が２０［ｍｍ］の湾曲凸条面１１２を有している。湾曲凸条面１１２の曲率半径は、２０［ｍｍ］である。

【0111】

下側ブロック１１０の奥行方向に沿って位置する湾曲凸条面１１２の頂部のうち、当該奥行方向における中央部には、直径が１．２５［ｍｍ］（ただし、公差は±０．０２［ｍｍ］）の穴部１１３が設けられている。なお、当該穴部１１３の開口面から後退した位置には、変位計１５０のヘッド部１５１が配置されている。

【0112】

図５および図８に示すように、上側ブロック１２０は、幅および奥行がいずれも５０［ｍｍ］で高さが２０［ｍｍ］のアルミブロックからなり、幅方向における下面１２１の中央部に幅が２０［ｍｍ］の湾曲凹条面１２２を有している。湾曲凹条面１２２の曲率半径は、２０．３［ｍｍ］である。

【0113】

なお、下側ブロック１１０の上面１１１と湾曲凸条面１１２、上側ブロック１２０の下面１２１と湾曲凹条面１２２の表面の公差は、すべて０．０２［ｍｍ］である。

【0114】

図５に示すように、下側ブロック１１０の上面１１１と上側ブロック１２０の下面１２１とは、互いに対向するように配置されている。ここで、下側ブロック１１０と上側ブロック１２０とが位置決めして配置されることにより、上述した湾曲凸条面１１２と湾曲凹条面１２２とは、鉛直方向に沿って重なるように配置されている。

【0115】

上側ブロック１２０の上方には、加圧機構１３０が配置されている。加圧機構１３０は、ブロック状の部材である加圧部材１３１と、当該加圧部材１３１と上側ブロック１２０との間に配置されたスプリング１３２と、加圧部材１３１の上面に接するように配置されたカム１３３と、カム１３３に連結されたシャフト１３４と、シャフト１３４を回転駆動する駆動モーター１３５とを含んでいる。

【0116】

図６に示すように、駆動モーター１３５によってシャフト１３４が図中に示す矢印ＡＲ６方向に向けて回転駆動されることにより、シャフト１３４に連結されたカム１３３がシャフト１３４と共回りし、これに伴って加圧部材１３１が下方に向けて（図中に示す矢印ＡＲ７方向に向けて）押し下げられる。これにより、加圧部材１３１によって上側ブロック１２０がスプリング１３２を介して押し下げられることになり、上側ブロック１２０に鉛直下向きの荷重が付与されることになる。なお、当該荷重の大きさは、加圧部材１３１の押し下げ量ｄによって決まり、加圧部材１３１の押し下げ量ｄは、カム１３３の回転量によって調節できる。

【0117】

図５に示すように、下側ブロック１１０と上側ブロック１２０との間には、評価対象であるベルトＳが配置され、当該ベルトＳの両端は、下側ブロック１１０と上側ブロック１２０との間から外側に向けて引き出される。このベルトＳの両端には、張力付与機構１４０がそれぞれ接続される。

【0118】

張力付与機構１４０は、フィルム１４１と、テープ１４２と、錘１４３とを含んでいる。フィルム１４１は、厚さ１００［μｍ］のポリエチレンテレフタレート製のフィルムからなり、テープ１４２は、厚さ３０［μｍ］のポリイミド製の粘着テープからなる。ベルトＳの端部には、フィルム１４１の一端がテープ１４２によって貼り付けられ、フィルム１４１の他端には、錘１４３が取付けられる。ここで、錘１４３による引っ張り荷重は、４４［Ｎ／ｍ］に調節される。なお、評価するベルトＳが十分な大きさを有している場合には、上述したフィルム１４１およびテープ１４２を用いずに、ベルトＳの両端に直接的に錘１４３を取付けてもよい。

【0119】

変位計１５０は、ベルトＳの表面の変位を検出するためのものであり、上述したように変位計１５０のヘッド部１５１は、ベルトＳに対向するように下側ブロック１１０の穴部１１３内に設置されている。ここで、変位計１５０としては、キーエンス社製のマイクロヘッド型分光干渉レーザー変位計（分光ユニット（型式：ＳＩ−Ｆ０１Ｕ）、ヘッド部（型式：ＳＩ−Ｆ０１））を用いる。

【0120】

＜評価方法＞
図９は、図５に示す変位量測定装置１００を用いたベルトの評価方法を説明するためのグラフである。また、図１０は、図５に示す変位量測定装置１００を用いてベルトを加圧した状態における下側ブロックの穴部近傍の拡大断面図である。

【0121】

ベルトＳの評価は、前述した図５に示す変位量測定装置１００を用いて以下の手順にて行なう。なお、評価は、温度２０［℃］、湿度５０［％］の環境下にて行なう。

【0122】

まず、ベルトＳを変位量測定装置１００にセットするに先立って、下側ブロック１１０の湾曲凸条面１１２と、上側ブロック１２０の湾曲凹条面１２２との接触部における圧力分布を測定する。圧力分布測定は、ニッタ社製のタクタイルセンサー（面圧力分布測定システムＩ−ＳＣＡＮ）を用いる。

【0123】

具体的には、タクタイルセンサーの測定部を下側ブロック１１０と上側ブロック１２０との間に挿入し、加圧部材１３１を押し下げて３０秒経過後の圧力分布を測定する。これを繰り返し、湾曲凸条面１１２と湾曲凹条面１２２との接触部およびその近傍における圧力が、２００［ｋＰａ］±４０［ｋＰａ］に収まるように調整する。

【0124】

ベルトＳは、測定に先立って、温度２０［℃］、湿度５０［％］の環境下で６時間以上保管する。評価するベルトＳの大きさは、下側ブロック１１０および上側ブロック１２０の幅方向に対応した長さを６０［ｍｍ］とし、下側ブロック１１０および上側ブロック１２０の奥行方向に対応した長さを５０［ｍｍ］とする。下側ブロック１１０および上側ブロック１２０の幅方向に対応した長さは、３５［ｍｍ］以上３００［ｍｍ］以下の大きさであればよく、下側ブロック１１０および上側ブロック１２０の奥行方向に対応した長さは、５０［ｍｍ］以上１５０［ｍｍ］以下であればよい。下側ブロック１１０および上側ブロック１２０の幅方向に対応した長さに不足がある場合には、上述したフィルム１４１およびテープ１４２を用いてその両端に錘１４３を取付ければよい。

【0125】

次に、タクタイルセンサーを取外し、下側ブロック１１０と上側ブロック１２０とが軽く接触した状態となるように加圧機構１３０にて上側ブロック１２０を下降させた後、当該状態を３０秒間保持して接触状態を安定化させる。その後、加圧機構１３０を用いて上側ブロック１２０を下側ブロック１１０に向けて押し付ける。ここでの加圧条件は、後述するベルトＳの加圧条件と同じとする（詳細は、後述のベルトＳの加圧条件を参照のこと）。

【0126】

次に、加圧開始時点から３秒間にわたり、下側ブロック１１０の穴部１１３に対向する部分の上側ブロック１２０の湾曲凹条面１２２の位置を変位計１５０を用いて測定し、これを後述するベルトＳの変位量測定の基線に設定する。

【0127】

次に、上側ブロック１２０を上昇させて下側ブロック１１０と上側ブロック１２０との接触を解除し、下側ブロック１１０の上面１１１上にベルトＳを載置する。このとき、ベルトＳの第１主面Ｓａが下方（すなわち下側ブロック１１０側）を向くようにする。なお、当該ベルトＳの載置に際しては、ベルトＳと下側ブロック１１０との間およびベルトＳと上側ブロック１２０との間に異物が混入しないように留意する。

【0128】

次に、上側ブロック１２０とベルトＳとが軽く接触した状態となるように加圧機構１３０にて上側ブロック１２０を下降させた後、当該状態を３０秒間保持して接触状態を安定化させる。その後、加圧機構１３０を用いて上側ブロック１２０をベルトＳに向けて押し付ける。

【0129】

図９および図１０に示すように、ベルトＳへの加圧は、湾曲凸条面１１２と湾曲凹条面１２２とによって挟み込まれることとなるベルトＳの被加圧領域ＰＲが、予め定められた加圧速度［ｋＰａ／ｍｓ］で加圧力が増加するように加圧されることで２００［ｋＰａ］の加圧力にまで到達した後、当該被加圧領域ＰＲが、２００［ｋＰａ］の加圧力で一定に加圧された状態が保持されるように行われる。図９を参照して、被加圧領域ＰＲに対する加圧が開始された時点から２００［ｋＰａ］の加圧力に到達した時点までの時間をｔ０［ｓ］と定義する。その後、加圧開始から３秒が経過した時点でベルトＳへの加圧を解除する。

【0130】

その際、加圧開始時点から加圧を解除するまでの３秒間にわたり、ベルトＳの第１主面Ｓａのうちの下側ブロック１１０の穴部１１３に対応する部分である測定領域ＭＲの位置を変位計１５０を用いて測定する。その際、ベルトＳの測定領域ＭＲを含む部分は、当該部分の周囲に位置するベルトＳの部位が下側ブロック１１０および上側ブロック１２０によって挟み込まれて圧縮されることで穴部１１３内に向けて膨らむように変形し、この変形に伴って測定領域ＭＲの位置が変化する。

【0131】

上述した基線の測定時および測定領域ＭＲの位置の測定時においては、変位計１５０の出力を横河電機社製のデジタルオシロスコープＤＬ１６４０によって取り込む。このときのサンプリング周期は、５［ｍｓ］とする。

【0132】

次に、測定された測定領域ＭＲの位置と上述した基線とをもとにこれらの差分を求めることにより、ベルトＳの測定領域ＭＲの変位を時系列データとして算出する。

【0133】

なお、測定対象であるベルトＳに対して、上述した測定領域ＭＲの位置が異なることとなるように、下側ブロック１１０に対するベルトＳの載置位置を変更して、合計で１０回にわたって上述した測定を行なう。

【0134】

＜典型的な変位のパターン＞
上述した変位量測定装置１００を用いたベルトの評価方法を適用して弾性層を含む種々のベルトの評価を行なった場合には、ベルトの測定領域の変位の挙動を示すパターンとして、典型的に以下のパターンが確認できる。図１１は、ベルトの測定領域の変位の挙動のパターンを示すグラフである。

【0135】

図１１に示すように、加圧開始後においてベルトＳを加圧する加圧力の増加に伴ってベルトＳの測定領域ＭＲの変位量ｙが増加し、ベルトＳを加圧する加圧力が２００［ｋＰａ］に到達した時点（すなわちｔ０［ｓ］）付近においてベルトＳの測定領域ＭＲの変位に局所的なピークが発生する。その後ベルトＳの測定領域ＭＲの変位量ｙが減少に転じ、最終的には時間の経過とともに漸減して所定の変位量に収束する。すなわち、当該パターンは、ベルトＳの測定領域ＭＲの変位の推移にオーバーシュート部分を有するものと言える。

【0136】

以下においては、当該パターンにおけるベルトＳの測定領域ＭＲの変位量ｙが増加する局面における変位を一次変位と称し、ベルトＳの測定領域ＭＲの変位量ｙが減少する局面における変位を二次変位と称する。

【0137】

＜中間転写ベルト２１の変位のパターン＞
上述した本実施の形態における中間転写ベルト２１は、上記において詳細に述べた変位量測定装置１００を用いたベルトの評価方法を適用して評価を行なった場合に、図１１に示すパターン（すなわち、オーバーシュート部分を有するパターン）を呈するものであることが好ましい。

【0138】

これは、本発明者が、ベルトを複数種類準備して、これらをそれぞれ画像形成装置１の中間転写ベルト２１として使用してエンボス紙に画像形成を行なったところ、オーバーシュート部分を有しないベルトに比べて、オーバーシュート部分を有するベルトの方が飛躍的に転写性に優れたものとなることを知見したことに基づいている。

【0139】

オーバーシュート部分を有するベルトにおいて高い転写性が確保できる理由は、基本的には中間転写ベルト２１を裏面（すなわち第２主面２１ｓ２）側から加圧した場合にもその表面（すなわち第１主面２１ｓ１）が大きく揺れ動くことに起因する。したがって、エンボス紙等の記録面に凹凸を有する記録媒体に対して高い転写性が確保できる中間転写ベルト２１を実現するためには、上述したオーバーシュート部分に着目するとよい。

【0140】

図１１を参照して、ベルトＳの測定領域ＭＲの変位の局所的なピークである変位量ｙの最大値をａ［μｍ］と定義し、ベルトＳの測定領域ＭＲの変位が収束した後の変位量ｙである収束値をｂ［μｍ］と定義する。加圧開始時点から最大値ａ［μｍ］を観察した時点までの時間をｔ１［ｓ］と定義し、加圧開始時点から最大値ａ［μｍ］が観察された後に再びベルトＳの測定領域ＭＲの変位量ｙが（ａ＋ｂ）／２に達した時点までの時間をｔ２［ｓ］と定義する。

【0141】

加えて、オーバーシュート部分を有する特徴的なベルトＳの測定領域ＭＲの変位の挙動を示すパラメータとして、オーバーシュート率Ｅ［−］と、一次変位率ｋ１［μｍ／ｓ］と、二次変位率ｋ２［μｍ／ｓ］とを定義する。

【0142】

オーバーシュート率Ｅ［−］は、オーバーシュートの大きさを示すパラメータであり、Ｅ＝（ａ−ｂ）／ｂで算出される。

【0143】

一次変位率ｋ１［μｍ／ｓ］は、上述した局所的なピークに達するまでの変位である一次変位の増加率（すなわち変位量の増加の割合）を示すパラメータであり、ｋ１＝ａ／ｔ１で算出される。

【0144】

二次変位率ｋ２［μｍ／ｓ］は、上述した局所的なピークに達した後の変位である二次変位の減少率（すなわち変位量の減少の割合）を示すパラメータであり、ｋ２＝（ａ−ｂ）／｛２×（ｔ２−ｔ１）｝で算出される。

【0145】

これらオーバーシュート率Ｅ［−］、一次変位率ｋ１［μｍ／ｓ］および二次変位率ｋ２［μｍ／ｓ］は、いずれも中間転写ベルト２１が裏面（すなわち第２主面）側から加圧された場合に、その表面（すなわち第１主面）がどの程度揺れ動くかを表わすパラメータである。より大きな変化をもって中間転写ベルト２１の表面が揺れ動くものほど、これらパラメータがより大きい値をとることになる。

【0146】

より詳細には、オーバーシュート率Ｅ［−］が相対的に大きい値をとる場合には、中間転写ベルト２１の表面がより大きく変位していることになる。一次変位率ｋ１［μｍ／ｓ］が相対的に大きい値をとる場合には、中間転写ベルト２１の一次変位がより高速で生じていることになる。二次変位率ｋ２［μｍ／ｓ］が相対的に大きい値をとる場合には、中間転写ベルト２１の二次変位がより高速で生じていることになる。

【0147】

本実施の形態における中間転写ベルト２１は、以下の第１ないし第３条件を満たしている。

【0148】

第１条件は、上述したオーバーシュート率Ｅ［−］が、０．２≦Ｅ≦３を満たす条件である。当該第１条件を満たす中間転写ベルト２１とすることにより、表面に凹凸を有する記録媒体に対しても高い転写性を実現することができ、また繰り返しの使用によっても画像品位が低下してしまうことが抑制できる。

【0149】

オーバーシュート率Ｅ［−］がＥ＜０．２である場合には、中間転写ベルト２１を裏面側から加圧した場合にもその表面が余り大きくは揺れ動かないことになり、転写性の面で十分な効果が期待できない。一方、オーバーシュート率Ｅ［−］が３＜Ｅである場合には、繰り返しの使用によって中間転写ベルト２１に割れや摩耗等が早期に発生してしまうおそれがあり、画像品位の低下が懸念されることになる。

【0150】

第２条件は、上述した一次変位率ｋ１［μｍ／ｓ］が、６０≦ｋ１≦３２０を満たす条件である。当該第２条件を満たす中間転写ベルト２１とすることにより、表面に凹凸を有する記録媒体に対しても高い転写性を実現することができる。繰り返しの使用によっても画像品位が低下してしまうことが抑制できる。

【0151】

一次変位率ｋ１［μｍ／ｓ］がｋ１＜６０である場合には、中間転写ベルト２１を裏面側から加圧した場合にもその表面が余り大きくは揺れ動かないことになり、転写性の面で十分な効果が期待できない。一方、一次変位率ｋ１［μｍ／ｓ］が３２０＜ｋ１である場合には、繰り返しの使用によって中間転写ベルト２１に割れや摩耗等が早期に発生してしまうおそれがあり、画像品位の低下が懸念されることになる。

【0152】

第３条件は、上述した二次変位率ｋ２［μｍ／ｓ］が、６≦ｋ２≦３０を満たす条件である。当該第３条件を満たす中間転写ベルト２１とすることにより、表面に凹凸を有する記録媒体に対しても高い転写性を実現することができる。繰り返しの使用によっても画像品位が低下してしまうことが抑制できる。

【0153】

二次変位率ｋ２［μｍ／ｓ］がｋ２＜６である場合には、中間転写ベルト２１を裏面側から加圧した場合にもその表面が余り大きくは揺れ動かないことになり、転写性の面で十分な効果が期待できない。一方、二次変位率ｋ２［μｍ／ｓ］が３０＜ｋ２である場合には、繰り返しの使用によって中間転写ベルト２１に割れや摩耗等が早期に発生してしまうおそれがあり、画像品位の低下が懸念されることになる。

【0154】

上述したオーバーシュート率Ｅ［−］、一次変位率ｋ１［μｍ／ｓ］および二次変位率ｋ２［μｍ／ｓ］は、上述した変位量測定装置１００を用いた中間転写ベルト２１の評価方法において、測定領域ＭＲの位置を変更して得られた値である。合計で１０個の時系列データからそれぞれ算出される値のうち、値がより大きい３個と値がより小さい３個とを除外した残る４個の値の平均値を算出することで求められる。

【0155】

＜変位のパターンと転写性との関係＞
次に、オーバーシュート部分を有するパターンを呈するベルトを画像形成装置１の中間転写ベルト２１として使用してエンボス紙に画像形成を行なった場合に、高い転写性が確保できる理由について詳細に説明する。

【0156】

図１２は、非弾性層のみからなる中間転写ベルト２１Ａを使用した場合の中間転写ベルト２１Ａからエンボス紙へのトナーの移動の様子を表わした概略図であり、図１３は、その場合の印加電圧と転写効率との関係を示すグラフである。

【0157】

図１２に示すように、非弾性層のみからなる中間転写ベルト２１Ａを用いてエンボス紙１０００へのトナー像の転写を行なう場合には、エンボス紙１０００の凹部１００２が位置しない部分（これを便宜上、以下において凸部１００３と称する）の記録面１００１と、中間転写ベルト２１Ａの第１主面２１ｓ１上に位置するトナーＴとが接触した状態になる。一方、エンボス紙１０００の凹部１００２が位置する部分の記録面１００１と、中間転写ベルト２１Ａの第１主面２１ｓ１上に位置するトナーＴとは、非接触の状態になる。

【0158】

そのため、エンボス紙１０００の凹部１００２の底面にトナーＴを移動させるためには、トナーＴを中間転写ベルト２１Ａから飛翔させる必要がある。トナーＴを中間転写ベルト２１Ａから飛翔させるためには、トナーＴが電界から受ける力が、トナーＴの中間転写ベルト２１Ａに対する付着力に打ち勝つ必要がある。当該付着力は、非静電的付着力（ファンデルワールス力）と静電的付着力（帯電したトナーがもつ電荷と中間転写ベルト２１に生じる鏡像電荷とによる静電的引力）の合計である。

【0159】

トナーＴが電界から受ける力Ｆは、トナーＴの荷電量をｑとし、エンボス紙１０００と中間転写ベルト２１Ａとの間の電位差をｄＶとし、エンボス紙１０００と中間転写ベルト２１Ａとの間の距離をｄｘとした場合に、Ｆ＝ｑ×ｄＶ／ｄｘで表わされる。当該関係から理解されるように、上記力Ｆは、エンボス紙１０００と中間転写ベルト２１Ａとの間の電位差ｄＶに比例するため、距離ｄｘが大きくなればなるほど、トナーＴを飛翔させるために必要となる印加電圧は大きくなる。

【0160】

したがって、図１３に示すように、凹部１００２において転写効率が最大になる印加電圧Ｖ１は、凸部１００３において転写効率が最大になる印加電圧Ｖ０よりも高くなってしまう。なお、図１３においては、印加電圧と凸部１００３に対する転写効率との関係を示す曲線に符号ｃ１００３を付し、印加電圧と凹部１００２に対する転写効率との関係を示す曲線に符号ｃ１００２（２１Ａ）を付している。

【0161】

通常、画像形成装置１においては、上記印加電圧が凸部１００３において転写効率が最大になる印加電圧Ｖ０付近に設定される。そのため、印加電圧Ｖ０付近において凹部１００２における転写効率が高ければ高いほど、エンボス紙１０００の凹部１００２と凸部１００３とにおける画像の濃度差が小さくなることになり、品位の高い画像が得られることになる。

【0162】

図１４は、弾性層を含む中間転写ベルト２１Ｂを使用した場合の中間転写ベルト２１Ｂからエンボス紙へのトナーの移動の様子を表わした概略図であり、図１５は、その場合の印加電圧と転写効率との関係を示すグラフである。

【0163】

図１４に示すように、弾性層を含む中間転写ベルト２１Ｂを用いた場合には、一般的に、エンボス紙１０００の凹部１００２内に中間転写ベルト２１Ｂの第１主面２１ｓ１側の一部が入り込むように中間転写ベルト２１Ｂが変形することになり、これによってエンボス紙１０００の凹部１００２の底面と中間転写ベルト２１Ｂとの間の距離ｄｘが縮まるようになる。そのため、凹部１００２において転写効率が最大になる印加電圧が下がる効果が得られる。この効果は、従来から知られている効果であり、ここではこれを追従変形効果と称する。

【0164】

一方で、当該弾性層を含む中間転写ベルト２１Ｂが上述したオーバーシュート部分を有するパターンを呈するものである場合には、上述した中間転写ベルト２１Ｂの変形の際に第１主面２１ｓ１が大きく揺れ動くことになり、当該第１主面２１ｓ１が伸縮変形することで中間転写ベルト２１Ｂとこれに付着したトナーＴとの位置関係（すなわちトナーＴと第１主面２１ｓ１との間の距離やその接触面積等）が変わり、中間転写ベルト２１Ｂに対するトナーＴの付着力が低下することになる。そのため、凹部１００２において転写効率が最大になる印加電圧がさらに下がる効果が得られる。この効果は、従前から知られているものではなく、本発明者が発見した効果であり、ここではこれを付着力低減効果と称する。

【0165】

このような追従変形効果またはこれに加えて付着力低減効果が発揮されることにより、図１５に示すように、凹部１００２において転写効率が最大になる印加電圧Ｖ２は、上述した非弾性層のみからなる中間転写ベルト２１Ａを用いた場合に凹部１００２において転写効率が最大になる印加電圧Ｖ１よりも小さくなる。なお、図１５においては、印加電圧と凹部１００２に対する転写効率との関係を示す曲線に符号ｃ１００２（２１Ｂ）を付している。

【0166】

したがって、上述した非弾性層のみからなる中間転写ベルト２１Ａを用いた場合に比べて、印加電圧Ｖ０付近において凹部１００２における転写効率が高くなり、エンボス紙１０００の凹部１００２と凸部１００３とにおける画像の濃度差が小さくなり、より品位の高い画像が得られることになる。

【0167】

付着力低減効果は、変位量測定装置１００を用いて測定した変位量の推移にオーバーシュート部分を有するパターンを呈する中間転写ベルト２１において、特に顕著に得られる効果である。得られる効果の程度は、上述したパターンにおけるオーバーシュート部分に大きく関係する。

【0168】

すなわち、上述した一次変位率ｋ１［μｍ／ｓ］が十分に大きい場合には、中間転写ベルト２１がニップ部を通過する序盤において、中間転写ベルト２１の第１主面が高速に一次変位することとなり、高い付着力低減効果が得られることになる。上述したオーバーシュート率Ｅ［−］が十分に大きい場合には、中間転写ベルト２１がニップ部を通過する中盤において、中間転写ベルト２１の第１主面に高速でかつ複雑な変形が生じることとなり、高い付着力低減効果が得られることになる。上述した二次変位率ｋ２［μｍ／ｓ］が十分に大きい場合には、中間転写ベルト２１がニップ部を通過する終盤において、中間転写ベルト２１の第１主面が高速に二次変位することとなり、高い付着力低減効果が得られることになる。

【0169】

ここで、図１５を参照して、上述した印加電圧Ｖ１と印加電圧Ｖ２との差をΔＶtotalとし、上述した追従変形効果による、凹部１００２において転写効率が最大になる印加電圧の低減幅をΔＶgapとし、上述した付着力低減効果による、凹部１００２において転写効率が最大になる印加電圧の低減幅をΔＶadhとした場合には、ΔＶtotal＝ΔＶgap＋ΔＶadhの関係が成立する。

【0170】

ΔＶtotalは、上記のとおりＶ１−Ｖ２で表わされるため、ΔＶadhは、Ｖ１−Ｖ２−ΔＶgapで表わされることになる。Ｖ１およびＶ２は、いずれも中間転写ベルト２１ごとに固有の値をとるが、実験によりその値を導くことが可能である。ΔＶgapは、上述した変位量測定装置１００を用いた中間転写ベルト２１の評価方法において測定されたベルトＳの測定領域ＭＲの変位量ｙから実験的に導くことができる。したがって、これらの値から、ΔＶadhを計算により算出することが可能である。

【0171】

＜オーバーシュート率Ｅ、一次変位率ｋ１および二次変位率ｋ２と、ΔＶadhとの関係を確認した実験＞
本発明者は、弾性層に含有される樹脂や添加剤、架橋剤等の種類や量を種々調製することで弾性層の組成が異なるベルトを多数製作し、これらを上述した変位量測定装置１００を用いたベルトの評価方法に基づいてそれぞれ評価し、各ベルトのオーバーシュート率Ｅ、一次変位率ｋ１および二次変位率ｋ２を求めた。

【0172】

これらの中から互いに異なるオーバーシュート率Ｅ、一次変位率ｋ１および二次変位率ｋ２を有する複数のベルトを選定し、選定した複数のベルトを用いて実験的にエンボス紙の凹部に対する転写効率を測定することにより、各ベルトのＶ２の値を求めた。ここで、当該Ｖ２の測定に際しては、図５に示す変位量測定装置１００を用い、下側ブロック１１０と上側ブロック１２０との間に測定対象のベルトとエンボス紙とを挟んで配置し、下側ブロック１１０と上側ブロック１２０との間に電位差が生じるようにこれら下側ブロック１１０および上側ブロック１２０に電圧を印加した上で、当該印加電圧を種々変化させて最も転写効率がよくなった場合の電圧をＶ２とした。

【0173】

また、非弾性ベルトを用いて同様の測定を行ない、Ｖ１の値を求めるとともに、変位量測定装置１００を用いた中間転写ベルト２１の評価方法において測定された各ベルトの測定領域ＭＲの変位量からΔＶgapを計算により算出した。

【0174】

これら各ベルトのデータをもとに、オーバーシュート率Ｅ、一次変位率ｋ１および二次変位率ｋ２と、ΔＶadhとの関係を整理した。図１６は、オーバーシュート率ＥとΔＶadhとの関係を示すグラフである。図１７は、一次変位率ｋ１とΔＶadhとの関係を示すグラフである。図１８は、二次変位率ｋ２とΔＶadhとの関係を示すグラフである。

【0175】

図１６から理解されるように、オーバーシュート率ＥとΔＶadhとの関係においては、０≦Ｅ＜０．２の範囲でΔＶadhが５０［Ｖ］未満であり、付着力低減効果がほぼ得られていないことが確認できた。一方で、０．２≦Ｅの範囲では、オーバーシュート率Ｅの値が大きくなるにつれてΔＶadhが５０［Ｖ］を超えて上昇する傾向にあり、高い付着力低減効果が得られることが確認できた。

【0176】

図１７から理解されるように、一次変位率ｋ１とΔＶadhとの関係においては、０≦ｋ１＜６０の範囲でΔＶadhが５０［Ｖ］未満であり、付着力低減効果がほぼ得られていないことが確認できた。一方で、６０≦ｋ１の範囲では、一次変位率ｋ１の値が大きくなるにつれてΔＶadhが５０［Ｖ］を超えて上昇する傾向にあり、高い付着力低減効果が得られることが確認できた。

【0177】

図１８から理解されるように、二次変位率ｋ２とΔＶadhとの関係においては、０≦ｋ２＜６の範囲でΔＶadhが５０［Ｖ］未満であり、付着力低減効果がほぼ得られていないことが確認できた。一方で、６≦ｋ２の範囲では、二次変位率ｋ２の値が大きくなるにつれてΔＶadhが５０［Ｖ］を超えて上昇する傾向にあり、高い付着力低減効果が得られることが確認できた。

【0178】

以上の結果は、上述した第１ないし第３条件におけるオーバーシュート率Ｅ、一次変位率ｋ１および二次変位率ｋ２それぞれの下限値を定める根拠となるものであり、これら第１ないし第３条件のいずれかの下限値側の条件が満たされることにより、上述した追従変形効果に加えて十分な付着力低減効果が得られることを示すものである。

【0179】

＜変位パラメータ間の相互関係＞
オーバーシュート率Ｅ、一次変位率ｋ１および二次変位率ｋ２の３つともが十分に大きい場合には、非常に高い付着力低減効果が発揮され、エンボス紙等の記録面に凹凸を有する記録媒体に対する高い転写性を確保できる。

【0180】

他方、オーバーシュート部分を有するパターンを呈する中間転写ベルト２１を用いた場合、非エンボス紙等の凹凸の段差が小さい記録媒体へのトナーの転写においては、中間転写ベルト２１の表面が記録媒体の凹凸に完全に追従するように変形することになる。これにより中間転写ベルト２１の表面と記録媒体の表面との接触面積が大きくなり、結果として記録媒体の中間転写ベルト２１からの分離性が低下しやすい。

【0181】

しかしながら、二次変位率ｋ２が大きい中間転写ベルト２１を用いると、転写圧が最大となるニップ部の中央部で中間転写ベルト２１の表面が記録媒体の凹凸に完全に追従するように変形したとしても、ニップ部の出口付近においては、中間転写ベルト２１が既に変形から復帰している。

【0182】

ニップ部の出口付近で中間転写ベルト２１の表面と記録媒体の表面との接触面積が小さくなっているため、記録媒体が中間転写ベルト２１から容易に分離される。これに対し、二次変位率ｋ２が小さい中間転写ベルト２１を用いると、ニップ部の中央部で中間転写ベルト２１の表面が記録媒体の凹凸に完全に追従するように変形した後、ニップ部の出口付近においても中間転写ベルト２１の変形が十分に解消していないことになる。

【0183】

そのため、中間転写ベルト２１の表面と記録媒体の表面との接触面積が大きいままとなり、記録媒体が中間転写ベルト２１から分離され難くなる。

【0184】

したがって、オーバーシュート率Ｅおよび一次変位率ｋ１だけでなく、二次変位率ｋ２をも同時に大きくすることによって、凹凸を有する記録媒体に対する転写性を確保しながら、記録媒体の中間転写ベルト２１からの分離性を確保することが可能になる。

【0185】

（過渡変位の時定数τ）
一般的に、過渡現象の応答速度の指標として、時定数というものがある。ゴムのような粘弾性体の歪み変形について述べる場合、歪みの遅延時間、応力の緩和時間などを、時定数と呼ぶことがある。時定数が小さいほど、歪みの変形が速く、応力の緩和も速くなる。時定数が大きいほど、歪みの変形が遅く、応力の緩和も遅くなる。時定数は、変形の速さおよび変形からの戻りの速さを示す指標である。

【0186】

そこで、本発明者は、中間転写ベルト２１の過渡変位の時定数というべきものに着目し、転写ベルトの過渡変位の時定数をうまく調整することによって、オーバーシュート率Ｅ、一次変位率ｋ１および二次変位率ｋ２のいずれもが適正になるように設計できることを見出した。過渡変位の時定数をτ［ｓ］と定義する。

【0187】

（時定数τの測定方法）
時定数τは、ベルトによって大きく異なる。前述した変位量測定装置１００を用いて測定するベルトＳの変位量から、当該ベルトＳについての時定数τを求めることができる。

【0188】

図９，１０を参照して説明した評価方法により、変位量測定装置１００において加圧を開始してから最大圧に到達するまでの時間（すなわち、前述したｔ０）を変えながら変位量ｙを測定し、変位量ｙの最大値ａおよび収束値ｂからオーバーシュート率Ｅを算出する。このようにして得られた一連の測定結果を、横軸を加圧時間ｔ０とし縦軸をオーバーシュート率Ｅとしてプロットする。

【0189】

図１９は、変位量測定装置１００を用いてベルトＳを加圧した場合におけるベルトＳの加圧時間ｔ０とオーバーシュート率Ｅとの関係を示すグラフである。図１９に示すように、加圧時間ｔ０を長くしていったとき、すなわち加圧速度を小さくしていったとき、内部応力が相対的に早く緩和するようになる。したがって、内部応力の集中による過渡変位（オーバーシュート）がしにくくなって、オーバーシュート率Ｅが小さくなる。

【0190】

図１９に示すように、加圧時間ｔ０を長くしていくとオーバーシュート率Ｅが指数関数的に減衰するように、一連の測定結果がプロットされる。これらのプロットを、時定数τと定数α［−］とを用いた次式（１）のような指数関数にカーブフィッティングして、時定数τを求める。定数αとは、任意の係数である。

【0191】

Ｅ＝α×ｅｘｐ（−ｔ０／τ）・・・式（１）
図１９に示すように、時定数τが小さいと、加圧時間ｔ０を大きくしていったときにオーバーシュート率Ｅが急激に減衰するようなグラフとなる。時定数τが大きいと、加圧時間ｔ０を大きくしていったときにオーバーシュート率Ｅが緩やかに減衰するようなグラフとなる。時定数τは、内部応力の緩和時間（緩和速度）を表す、一つの指標である。

【0192】

ベルトの変形速度と内部応力の緩和速度との間には、正の相関関係がある。すなわち、歪みの変形が速いものは応力の緩和も速くなり、歪みの変形が遅いものは応力の緩和も遅くなる。したがって、時定数τは、ベルトの変形速度と内部応力の緩和速度との両方の指標となる。

【0193】

（時定数τと変位波形との関係）
図２０は、時定数τが異なるベルトの変位の挙動を示すグラフである。弾性層２１ｂ（図３）に含有される樹脂、添加剤および架橋剤等の種類および量を種々調整して、多数のベルトを製作した。これらのベルトは、弾性層２１ｂの組成が異なる。その結果時定数τが異なっている。これらのベルトに対して、変位量測定装置１００を用いて図９，１０を参照して説明した評価方法で測定した、加圧時間に対する変位量の推移が、図２０に図示されている。図２０に示すグラフ（Ａ）、グラフ（Ｂ）、グラフ（Ｃ）、グラフ（Ｄ）、およびグラフ（Ｅ）では、この順に時定数τが増大している。図２０に示すように、時定数τとベルトの過渡変位波形との間には、以下のような傾向がある。

【0194】

図２０中のグラフ（Ｂ）に示すように、時定数τがやや小さいベルトは、ベルトの変形と緩和とが比較的速いため、一次変位率ｋ１と二次変位率ｋ２とは大きくなるが、オーバーシュート率Ｅは幾分小さくなる。

【0195】

図２０中のグラフ（Ｄ）に示すように、時定数τがやや大きいベルトは、ベルトの変形と緩和とが比較的遅いため、オーバーシュート率Ｅは大きくなるが、一次変位率ｋ１と二次変位率ｋ２とは幾分小さくなる。

【0196】

図２０中のグラフ（Ｃ）は、時定数τがグラフ（Ｂ）とグラフ（Ｄ）との中間であり、オーバーシュート率Ｅ、一次変位率ｋ１、および二次変位率ｋ２のいずれもがバランス良く大きくなる。

【0197】

図２０中のグラフ（Ａ）に示すように、時定数τがグラフ（Ｂ）よりもさらに小さくなると、オーバーシュート率Ｅがさらに小さくなる。オーバーシュート率Ｅが小さくなる結果として、一次変位率ｋ１および二次変位率ｋ２も小さくなる。

【0198】

図２０中のグラフ（Ｅ）に示すように、時定数τがグラフ（Ｄ）よりもさらに大きくなると、一次変位率ｋ１と二次変位率ｋ２とがさらに小さくなり、オーバーシュート率Ｅは飽和傾向となる。

【0199】

したがって、図２０中のグラフ（Ｂ）、グラフ（Ｃ）、またはグラフ（Ｄ）に示すような、適度な時定数τのベルトで、オーバーシュート率Ｅ、一次変位率ｋ１および二次変位率ｋ２のいずれもが十分高く得られる。

【0200】

図２１は、時定数τに対するオーバーシュート率Ｅ、一次変位率ｋ１および二次変位率ｋ２の関係を示すグラフである。図２１には、弾性層２１ｂの組成が異なる多数のベルトに対して、変位量測定装置１００を用いて図９，１０を参照して説明した評価方法で測定した、オーバーシュート率Ｅ、一次変位率ｋ１および二次変位率ｋ２と、時定数τとのプロットの近似曲線が、図示されている。

【0201】

図２１に示すグラフの横軸は、対数表示した時定数τを示す。図２１に示すグラフの縦軸は、オーバーシュート率Ｅ、一次変位率ｋ１、および二次変位率ｋ２を示す。図２１のグラフにおいては、図面の分かり易さを重視し、グラフの縦軸のスケールが適宜調整されている。図２１のグラフにおいて、オーバーシュート率Ｅ、一次変位率ｋ１、および二次変位率ｋ２の各々について、縦軸のスケールが異なっている。

【0202】

図２１に示すように、オーバーシュート率Ｅは、時定数τが小さいほど小さい値となる。時定数τが小さいと、ベルトの変形と内部応力の緩和とが非常に高速に起こるため、変位量測定装置１００の穴部１１３（図１０）に向かってベルトの歪みが集中しづらくなる。この結果、穴部１１３の中央の変位を変位計１５０で観測したときに、オーバーシュートが起きにくくなり、計測されるオーバーシュート率Ｅは小さくなる。

【0203】

オーバーシュート率Ｅは、時定数τが大きくなるにつれて大きくなる。時定数τが大きくなっていくほど、ベルトの変形と内部応力の緩和とがゆっくり起こるので、穴部１１３の中央に向かってベルトの歪みが集中するようになる。この結果、オーバーシュートが起きやすくなり、計測されるオーバーシュート率Ｅは大きくなっていく。

【0204】

オーバーシュート率Ｅは、ある程度大きくなると飽和する。オーバーシュート率Ｅは、ベルトの歪みが最大限集中したときの値で飽和し、それ以上は大きくならない。

【0205】

一次変位率ｋ１は、時定数τが小さいと、ベルトが速く変形するため、大きい値となる。時定数τを小さくしていくと、ベルトの変形が速く起こるようになり、一次変位率ｋ１は大きくなっていく。時定数τをさらに小さくしていくと、一次変位率ｋ１は再び小さくなっている。時定数τを小さくするほどベルトの変形速度が大きくなるものの、時定数τが小さいとオーバーシュート率Ｅが小さくなるため、変位量の最大値ａが小さくなる。この結果、変位量が最大値ａに向かう傾き、すなわち変位の増加速度も小さくなる。このようにして、一次変位率ｋ１の時定数τに対する関係は、時定数τがある値のときにピークを持つような上凸形状となる。

【0206】

二次変位率ｋ２は、時定数τが大きいと、ベルトの内部応力の緩和がゆっくり起こるため、小さい値となる。時定数τを小さくしていくと、ベルトの内部応力の緩和が速く起こるようになり、二次変位率ｋ２は大きくなっていく。時定数τをさらに小さくしていくと、二次変位率ｋ２は再び小さくなっている。時定数τを小さくするほどベルトの内部応力の緩和速度が大きくなるものの、時定数τが小さいとオーバーシュート率Ｅが小さくなるため、変位量の最大値ａと収束値ｂとの差が小さくなる。この結果、変位量が最大値ａをとった後収束値ｂに向かう傾き、すなわち変位の減少速度も小さくなる。このようにして、二次変位率ｋ２の時定数τに対する関係は、時定数τがある値のときにピークを持つような上凸形状となる。

【0207】

したがって、図２１に示すように、オーバーシュート率Ｅ、一次変位率ｋ１および二次変位率ｋ２の各々が大きな値となる時定数τの範囲には、重なり領域がある。

【0208】

図２１には、図２０を参照して説明したグラフ（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）に各々対応する時定数τが、横軸に示されている。

【0209】

（時定数τと付着力低減効果との関係）
図２２は、時定数τと付着力低減効果との関係を示すグラフである。上述した弾性層の組成が異なる多数のベルトについて、図１９を参照して説明したカーブフィッティングにより求めた時定数τと、上述したＶ１，Ｖ２およびΔＶgapに基づいて算出されたΔＶadhを、時定数τを横軸としΔＶadhを縦軸としたプロットの近似曲線が、図２２に図示されている。

【0210】

図２２に示すように、ΔＶadhの時定数τに対する関係は、時定数τがある値のときにピークを持つような上凸形状となる。画質改善効果を顕著に得られるΔＶadhの下限値をＴＨとし、ΔＶadh≧ＴＨとなる範囲、すなわちｔｈ１≦τ≦ｔｈ２を満たす時定数τの範囲が、大きな付着力低減効果が得られ理想的であることがわかる。

【0211】

＜時定数τの閾値を確認した実験＞
本発明者は、コニカミノルタ社製の画像形成装置（デジタル印刷機：ｂｉｚｈｕｂ ＰＲＥＳＳ Ｃ８０００）を用い、これに具備されている中間転写ベルト２１を、オーバーシュート部分を有するパターンを呈する各種のベルトに付け替えて、画像形成を実際に行なった。

【0212】

画像形成装置の二次転写ローラーは、直径４０ｍｍの金属（材質はＳＵＳ）の剛体ローラーとした。対向ローラーは、直径２４ｍｍの芯金の周りにスポンジとゴムとからなる弾性層を設けた、直径４０ｍｍのローラーとした。マイクロゴム硬度計（高分子計器社製ＭＤ−１）で計測した弾性層の硬度は４０度であった。二次転写部における圧力は２００ｋＰａとした。ニップ部の軸方向長さは３４０ｍｍとした。

【0213】

（凹凸紙転写性の評価）
転写性の良否の評価には、特種東海製紙株式会社製のエンボス紙、商品名レザック６６（レザックは登録商標）を使用した。このエンボス紙の坪量は、３０２［ｇ／ｍ２］とした。形成する画像は、ベタ画像とした。判定に際しては、マイクロデンシトメーターを用いてシャープで深さの深い凹部（溝部）の反射濃度と凸部の反射濃度とを測定し、これらの濃度差を算出した。濃度差が０．１５未満である特に良好な場合には「優」と判定し、濃度差が０．１５以上０．２５未満である良好な場合には「良」と判定し、濃度差が０．２５以上０．４０未満の許容レベルである場合には「可」と判定し、濃度差が０．４０以上の許容できないレベルである場合には「不可」と判定した。

【0214】

（用紙の分離性の評価）
分離性の良否の評価には、コニカミノルタ社製の普通紙、商品名Ｊペーパーを使用した。この用紙の坪量は、６４［ｇ／ｍ２］とした。判定に際しては、濃度の各種異なる画像で１０００枚印刷し、その間の二次転写部の分離不良による紙詰まりの回数をカウントした。紙詰まりの発生しない良好な場合には「良」と判定し、紙詰まりが３回以下の許容レベルである場合には「可」と判定し、紙詰まりが４回以上の許容できないレベルである場合には「不可」と判定した。

【0215】

（評価結果）
弾性層の組成が異なる複数のベルトを上述した変位量測定装置１００を用いて図９，１０を参照して説明したベルトの評価方法に基づいてそれぞれ評価し、各ベルトの時定数τ、オーバーシュート率Ｅ、一次変位率ｋ１および二次変位率ｋ２を求めた。これらの各ベルトを中間転写ベルト２１として適用した画像形成装置１を用いて、温度２０℃、湿度５０％、二次転写ローラーおよび対向ローラーの外周面の線速度（システム速度）２００ｍｍ／ｓｅｃの条件のもとに、Ａ４サイズの用紙への画出し評価を行なった。図２３は、実施例におけるベルトの評価結果および画像評価結果を示す表である。

【0216】

図２３に示すベルト種Ａ〜Ｇは、いずれも本発明者が製作したものであり、基層の材質がポリイミドであり、弾性層の材質がニトリルゴムである。各ベルトにおいて、弾性層に含有される樹脂や添加剤、架橋剤等の種類や量を種々調製することで、弾性層の組成が異なっており、その結果時定数τが異なっている。一方、ベルト種Ｘは、本発明者が製作したものではなく、市販の画像形成装置において用いられている中間転写ベルトであり、基層の材質がポリイミドであり、弾性層の材質がクロロプレンゴムである。

【0217】

実施例１で用いられたベルト種Ａは、もっとも高い付着力低減効果を期待できるベルトである。このベルトを用いた場合、付着力低減効果が大きく発現し、エンボス紙の凹部において特に良好な転写性が得られ、かつ、非エンボス紙との分離性も良好であった。

【0218】

実施例１〜実施例５においては、付着力低減効果が大きく発現し、エンボス紙の凹部において特に良好な転写性が得られ、かつ、非エンボス紙との分離性も許容レベル以上であった。実施例１〜実施例５のベルトにおいて、時定数τは、０．０１５≦τ≦０．１の範囲にある。これより、図２２に示す時定数τの下限値である閾値ｔｈ１を０．０１５とし、時定数τの上限値である閾値ｔｈ２を０．１と定めることができる。このように時定数τの範囲を管理し、時定数τが０．０１５≦τ≦０．１の条件を満たす中間転写ベルトを用いることにより、凹凸紙への転写性と、紙分離性とを両立することができる。

【0219】

比較例１および比較例３で用いられたベルトは、時定数τが０．０１５未満であり、時定数τが上記の範囲外にある。比較例１および比較例３では、オーバーシュート率Ｅ、一次変位率ｋ１および二次変位率ｋ２のいずれも十分高い値が得られなかった。このため、比較例１および比較例３では、付着力低減効果がほとんど発現されず、エンボス紙の凹部において良好な転写性が得られなかった。

【0220】

比較例２で用いられたベルトは、時定数τが０．１より大きく、時定数τが上記の範囲外にある。比較例２では、オーバーシュート率Ｅは高い値が得られたが、一次変位率ｋ１および二次変位率ｋ２は十分高い値が得られなかった。このため、付着力低減効果がある程度の発現となり、エンボス紙の凹部における転写性は良好レベルに留まった。

【0221】

さらに、比較例２で用いられたベルトは、オーバーシュート率Ｅが大きい割に二次変位率ｋ２が小さい。このため、転写圧が最大となるニップ部の中央部で中間転写ベルト２１の表面が用紙の凹凸に完全に追従するように変形した後、ニップ部の出口付近においても十分に変形が解消しておらず、中間転写ベルト２１の表面と用紙の表面との接触面積が大きいままであると考えられる。

【0222】

これにより、用紙が中間転写ベルト２１から分離され難くなったため、非エンボス紙との分離性は不可レベルとなった。

【0223】

比較例１および比較例３では、紙分離性は良好な結果となっている。比較例１および比較例３では、二次変位率ｋ２は小さいがオーバーシュート率Ｅも小さい。転写圧が最大となるニップ部の中央部で中間転写ベルト２１の表面が用紙の凹凸に完全に追従するように変形しにくく、また変形量自体が小さい。このため、ニップ部の出口付近において、中間転写ベルト２１は既に変形から復帰しており、中間転写ベルト２１の表面と用紙の表面との接触面積が小さくなっていると考えられる。これにより、用紙が中間転写ベルト２１から容易に分離されると考えられる。

【0224】

以上の結果に基づけば、時定数τが０．０１５未満、または時定数τが０．１超であれば、凹凸紙への転写性と紙分離性とを両立できないことが分かった。時定数τを０．０１５≦τ≦０．１の条件を満たすように適切に管理することにより、オーバーシュート率Ｅ、一次変位率ｋ１および二次変位率ｋ２のいずれも十分高い値を得ることができる。したがって凹凸紙への転写性と紙分離性とを両立できることが示された。

【0225】

よって、中間転写ベルト２１の過渡変位の時定数τを０．０１５≦τ≦０．１の条件を満たすように適切に管理することにより、表面に凹凸を有する記録媒体に対しても高い転写性を実現することができ、繰り返しの使用によっても画像品位の低下を抑制でき、かつ、厚みの薄い紙やタック性の強い紙など中間転写ベルト２１からの分離の難しい記録媒体に対しても確実に分離を可能としてジャムの発生のリスクを抑制できる、画像形成装置１を提供することができる。

【0226】

＜中間転写ベルト２１の曲げによる効果＞
オーバーシュート部分を有するパターンを呈する中間転写ベルト２１を用いて画像形成する際に、ニップ部Ｎで特定の向きに中間転写ベルト２１が曲げられることで、オーバーシュートが発現しやすくなる。すなわち、中間転写ベルト２１の曲げ状態によって種々の記録媒体に対する転写性等が大きく変わる。中間転写ベルト２１の曲げ状態は、凹曲げ、凸曲げ、ストレートの３パターンがある。以下、中間転写ベルト２１の曲げ状態の３パターンについて説明する。

【0227】

（凹曲げ状態）
図２４は、凹曲げ状態の中間転写ベルト２１を示す図である。凹曲げ状態とは、ニップ部Ｎにおいて、二次転写ローラー３３に近い側である第１主面２１ｓ１（トナー担持面）が収縮し、対向ローラー２４に近い側である第２主面２１ｓ２が延びるように曲げられる状態のことである。

【0228】

二次転写ローラー３３は、記録媒体１０００及び中間転写ベルト２１を介して対向ローラー２４に圧接される。外層に弾性部２４ｂを有する対向ローラー２４にむけて、二次転写ローラー３３を押圧することによって、二次転写ローラー３３の一部が記録媒体１０００及び中間転写ベルト２１を介して対向ローラー２４に食い込むような形態となることがある。その結果、ニップ部Ｎにおける中間転写ベルト２１は凹曲げ状態となる。このときの曲率は、二次転写ローラー３３の外周面の曲率に概ね等しい。

【0229】

（凸曲げ状態）
図２５は、凸曲げ状態の中間転写ベルト２１を示す図である。凸曲げ状態とは、ニップ部Ｎにおいて、二次転写ローラー３３に近い側である第１主面２１ｓ１（トナー担持面）が延び、対向ローラー２４に近い側である第２主面２１ｓ２が収縮するように曲げられる状態のことである。

【0230】

二次転写ローラー３３として外層に弾性部３３ｂを有するようなローラーを用いた場合には、二次転写ローラー３３を対向ローラー２４に向けて押圧することによって、対向ローラー２４の一部が中間転写ベルト２１及び記録媒体１０００を介して二次転写ローラー３３に食い込むような形態となることがある。その結果、ニップ部Ｎにおける中間転写ベルト２１は凸曲げ状態となる。このときの曲率は、対向ローラー２４の外周面の曲率に概ね等しい。

【0231】

（ストレート状態）
図２６は、ストレート状態の中間転写ベルト２１を示す図である。ストレート状態とは、ニップ部Ｎにおいて、中間転写ベルト２１が直線もしくは、ほぼ直線となった状態のことである。ストレート状態は、上記の凹曲げ状態と凸曲げ状態との間の状態である。

【0232】

二次転写ローラー３３および対向ローラー２４がともに外層に弾性部を有するローラーであり、双方のローラーの径と硬さが概ね等しい場合には、ニップ部Ｎで中間転写ベルト２１が直線もしくは、ほぼ直線となる。

【0233】

二次転写ローラー３３および対向ローラー２４の硬さに差があったとしても、ストレート状態になることはある。例えば、二次転写ローラー３３が剛体ローラーではあるが非常に径の大きいローラーであった場合、中間転写ベルト２１は、ニップ部Ｎでほぼ直線に近い凹曲げ形状になるが、この場合も、ストレート状態とみなす。凹曲げ状態とストレート状態との境界については、実施の形態の中間転写ベルト２１がオーバーシュートを発現するか否かがその基準となるが、これについては後述する。

【0234】

＜凹曲げの効果＞
図２７は、図２４のニップ部ＮにおけるＸＸＶＩＩで囲われた領域の拡大図である。図中の第１主面２１ｓ１に沿う方向を面内方向ＤＲ１とする。凹曲げ状態になると、第１主面２１ｓ１と第２主面２１ｓ２との間の曲率差により、第１主面２１ｓ１が面内方向ＤＲ１において圧縮される向きに力がかかる。すなわち、第２主面２１ｓ２の長さ（図２７中の両矢印Ａ）はそのままで、第１主面２１ｓ１の長さ（図２７中の両矢印Ｂ）が圧縮されるように力がかかる。

【0235】

ゴムは一般的に非圧縮性の物体であるので、圧力を受けたときその容積を維持する方向に変形しようとする。そのため、凹曲げにより第１主面２１ｓ１が面内方向ＤＲ１において圧縮される向きに力を受けた際、記録媒体１０００の表面に凹部があれば、その凹部に向かって弾性層２１ｂが膨らむ方向（図２７中の矢印Ｃ）に変形しやすい状態になる。

【0236】

図２８は、凹曲げ状態の中間転写ベルト２１が加圧された状態を表す図である。二次転写ローラー３３と対向ローラー２４との圧接により、中間転写ベルト２１が記録媒体１０００に押し付けられるように圧力がかかり、凹凸を有する記録媒体１０００の凸部１００３に対向する弾性層２１ｂ（図２８中の両矢印Ｄ）に強い圧力がかかる。

【0237】

一方、凹凸を有する記録媒体１０００の凹部１００２に対向する弾性層２１ｂは、直接圧力を受けないので、弾性層２１ｂは記録媒体１０００の凸部１００３に対向する弾性層２１ｂから凹部１００２に対向する部分に向かって変形し（図２８中の矢印Ｅ）、凹部１００２に向かって弾性層２１ｂが膨らむ結果となる（図２８中の矢印Ｆ）。

【0238】

したがって、凹曲げ状態で加圧されると、凹部１００２に対向する第１主面２１ｓ１付近が変形しやすい状態で加圧されることとなり、内部応力によって瞬間的に大きな歪みが引き起こされて、凹部１００２に対向する部分に向かって集中し、凹部１００２に対向する弾性層２１ｂが瞬間的に大きく膨らむこととなる。このように、凹曲げ状態で加圧されることで、オーバーシュートが発現しやすくなる。以下、上記「凹曲げ」の作用を確認する実験結果とともに、さらに詳細に凹曲げについて説明する。

【0239】

＜ベルトの曲率半径と変位量との関係＞
変位量測定装置１００を用いて、巻き掛けられているベルトの曲率半径と、そのときのベルトの変位量との関係を評価した。ベルトの曲率半径は、変位量測定装置１００の下側ブロック１１０の湾曲凸条面１１２と上側ブロック１２０の湾曲凹条面１２２の曲率半径を変えることによって変更した。標準条件は上述したように、下側ブロック１１０の湾曲凸条面１１２の曲率半径２０［ｍｍ］、上側ブロック１２０の湾曲凹条面１２２の曲率半径２０．３［ｍｍ］とする。巻き掛けられているベルトの曲率半径は、下側ブロックの湾曲凸条面１１２の曲率半径に等しく、標準条件では２０［ｍｍ］である。そこで、ベルトの曲率半径をｒ［ｍｍ］に合わせたいとき、下側ブロック１１０の湾曲凸条面１１２の曲率半径をｒ［ｍｍ］、上側ブロック１２０の湾曲凹条面１２２の曲率半径はｒ+０．３［ｍｍ］となるようにした。加圧速度は４［ｋＰａ／ｍｓ］（ｔ０＝０．０５［ｓ］）に設定した。

【0240】

ベルトを評価するにあたって、ベルトＡおよびベルトＢを用いた。ベルトＡは、本実施の形態の典型的な変位のパターンを示すベルト、すなわち、変位量測定装置１００を用いた評価方法を適用して評価を行なった場合に、オーバーシュート部分を有するパターンを呈するベルトである。ベルトＢは、本実施の形態の典型的な変位のパターンを示さないベルト、すなわち、変位量測定装置１００を用いた、評価方法を適用して評価を行なった場合に、オーバーシュート部分を有さないパターンを呈するベルトである。

【0241】

図２９は、巻き掛けられているベルトの曲率半径とベルトの変位量の最大値ａとの関係を示したグラフである。図３０は、巻き掛けられているベルトの曲率半径とベルトの変位量の収束値ｂとの関係を示したグラフである。ベルトＡおよびベルトＢともに、巻き掛けられているベルトの曲率半径が小さいほど、最大値ａおよび収束値ｂが増加する傾向が見られたが、ベルトＡとベルトＢの傾向には明確な違いが見られた。

【0242】

図２９および図３０に示す実線がベルトＡ、点線がベルトＢを表す。ベルトＢの場合には、巻き掛けられているベルトの曲率半径を小さくしていくと、最大値ａと収束値ｂがほぼ同じような傾きで、増加していく。前述のとおり、凹曲げによって、図１０に示す変位量測定装置１００の穴部１１３に対向する部分が膨らむ。そのため、測定される変位量は、最大値ａ、収束値ｂともに大きくなる。

【0243】

一方、ベルトＡの場合には、巻き掛けられているベルトの曲率半径を小さくすると、収束値ｂは、ベルトＢと同じような傾きで増加する。巻き掛けられているベルトの曲率半径を小さくすると、最大値ａは、ベルトＢの場合より大きな傾きで増加する。

【0244】

ベルトＡにおけるオーバーシュートは、ベルトへの加圧が急速に増加することにより、ベルトの内部応力によって引き起こされる歪みが、変位量測定装置１００の穴部１１３に向かって集中し、観測される変位量が最大値をとったあと、内部応力が湾曲凸条面１１２と湾曲凹条面１２２とによって挟まれる全域に拡散することによって速やかに緩和し、観測される変位量も減少して収束する現象である。

【0245】

図２８に示すように、凹曲げによって穴部に対向する第１主面２１ｓ１付近が面内方向ＤＲ１において圧縮される向きに力がかかり穴部に向かって弾性層２１ｂが膨らむ方向に変形しやすい状態になる。凹曲げ状態になると同時に圧力がかかると内部応力によって瞬間的に大きな歪みが引き起こされて、穴部に向かって集中し、観測される変位量の最大値がさらに大きくなることになる。

【0246】

図３１は、巻き掛けられているベルトの曲率半径とオーバーシュート率Ｅとの関係を示したグラフである。図３１の測定結果は、測定値のプロットの近似曲線である。ベルトＡのオーバーシュート率Ｅは、巻き掛けられているベルトの曲率半径を小さくするにつれて、より大きな傾きとなって増加していく。

【0247】

図３１に示すベルトＡにおけるオーバーシュート率は、巻き掛けられているベルトの曲率半径が４０［ｍｍ］以下のときに、急激に大きくなる。したがって、オーバーシュート部分を有するパターンを呈するベルトを用いて凹凸を有する記録媒体に画像形成する際には、ニップ部Ｎにおいて、ベルトが凹曲げ状態であり、そのときの巻き掛けられているベルトの曲率半径が４０［ｍｍ］以下であれば、凹凸を有する記録媒体への転写性向上の効果は大きいと言える。

【0248】

一方、ベルトＢについては、巻き掛けられているベルトの曲率半径を小さくしていっても、オーバーシュート率が増加することがほとんどない。変位量測定装置１００を用いた、評価方法を適用して評価を行なった場合に、オーバーシュート部分を有さないパターンを呈するベルトは、巻き掛けられているベルトの曲率半径を調整したとしても、ベルトのオーバーシュートによる付着力低減効果が得られる可能性がないことが分かる。

【0249】

＜曲率半径と画質との関係＞
上述するように本発明者らは、弾性層を含む中間転写ベルト２１の過渡変位を利用してトナー付着力を下げることで凹凸紙転写性を上げる方法を提示している。オーバーシュート部分を有するパターンを呈するベルトを用いて、凹曲げ状態で画像形成することで、凹凸紙に対する転写性が向上することが明らかになっている。

【0250】

しかし、凹曲げ状態で中間転写ベルト２１を使用した場合、コート紙のような表面が平滑な紙を用いた場合には、画像が乱れる（ガサツキ）ことがあることが判明した。

【0251】

表面にコート層を施した平滑紙に対して、オーバーシュート部分を有するパターンを呈するベルトを凹曲げ変形させると、圧縮された弾性層が反発して不必要に変形するためである。さらに、ボード紙のようなコシの強い（弾力があって折れにくい）紙を使用する場合、ニップ部Ｎで強い曲げが加わると、紙のコシが強いために反発が強く、ニップ部Ｎで紙がバタツいて、画像が乱れる原因になる。

【0252】

凹凸紙に対しては、凹曲げ状態にすることによって、トナー付着力低減効果を発現させ、凹凸紙に対する転写性を確保することができる。一方、平滑紙またはボード紙のようなコシの強い紙を用いる場合には、ニップ部Ｎでのベルトの曲率半径が大きくなるように（ストレート、もしくはストレートに近くなるように）する。これにより、オーバーシュート部分を有するパターンを呈するベルトを用いた場合でも、ニップ部Ｎでベルトの表面がむやみに変形したり、紙が反発したりして画像を乱すことはなくなる。

【0253】

以上のことから、紙種に応じてニップ部Ｎでのベルトの曲率半径を変更することで、表面に凹凸を有する記録媒体に対する転写性を確保しながら、なおかつ、幅広い記録媒体に対して、良好な画質を確保することが可能になる。

【0254】

また、０．２≦Ｅ≦３．０の範囲に入る中間転写ベルト２１を用いることによって、凹凸紙に対する転写性がより向上し、耐久使用時のベルトの割れや摩耗を抑制できる。

【0255】

さらに、０．０１５≦τ≦０．１の範囲に入る中間転写ベルト２１を用いることによって、表面に凹凸を有する記録媒体に対して高い転写性を確保しながら、繰り返しの使用によっても画像品位の低下を抑制できる。さらに、厚みの薄い紙やタック性の強い紙など中間転写ベルト２１からの分離の難しい記録媒体に対しても確実に分離を可能としてジャムの発生のリスクを抑制できる。

【0256】

＜巻き掛け量調整部６０＞
画像形成装置１は、巻き掛け量調整部６０を備える。巻き掛け量調整部６０は、記録媒体種別情報取得部より記録媒体種別を取得し、中間転写ベルト２１の二次転写ローラー３３への巻き掛け量を調整する。巻き掛け量は、二次転写ローラー３３に巻き掛けられている中間転写ベルト２１の長さである。巻き掛け量を調整することで、ベルトの曲げ状態を変えることができるため、凹曲げ状態、ストレート状態を作ることができる。たとえば、巻き掛け量をほぼ０に調整することで、ストレート状態を作ることができる。

【0257】

記録媒体種別情報取得部が、表面に凹凸を有する記録媒体を取得した場合は、巻き掛け量調整部６０が巻き掛け量を大きくなるように調整して凹曲げ状態にすることによって、高い転写性を確保できる。記録媒体種別情報取得部が平滑紙やコシが強い記録媒体を取得した場合は、巻き掛け量調整部６０が巻き掛け量を小さくなるように調整してストレート状態に近づけることによって、ガサツキを抑制することができ、良好な画質を確保することができる。

【0258】

巻き掛け量を調整する方法として、実施の形態Ａおよび実施の形態Ｂについて説明する。

【0259】

（実施の形態Ａ）
図３２は、巻き掛け量調整部６０により巻き掛け量を調整して作り出したストレート状態を示す図である。実施の形態Ａにおいて、巻き掛け量調整部６０は、張架部材５０ａを含む。張架部材５０ａは、ローラーである。張架部材５０ａは、ニップ部Ｎに対して記録媒体１０００の搬送方向ＤＲ２の上流側で中間転写ベルト２１を張架する。中間転写ベルト２１の回転方向をＤＲ３とする。無端状の中間転写ベルト２１が回転することで、張架部材５０ａも中間転写ベルト２１に伴って回転する。

【0260】

ストレート状態では、中間転写ベルト２１の二次転写ローラー３３への巻き掛け量がゼロに近づくように、巻き掛け量調整部６０は、二次転写ローラー３３、対向ローラー２４、および、張架部材５０ａの相対位置を変える。

【0261】

ストレート状態で安定したニップ幅を確保するため、二次転写ローラー３３および対向ローラー２４の両方に弾性部（外層がゴムもしくはスポンジ）を設けている。ストレート状態において、記録媒体１０００と接触する二次転写ローラー３３の外周面は、フラットに近い形状である。

【0262】

図３３は、巻き掛け量調整部６０により巻き掛け量を調整して作り出した凹曲げ状態を示す図である。凹曲げ状態では、中間転写ベルト２１の二次転写ローラー３３への巻き掛け量が大きくなるように、巻き掛け量調整部６０は、二次転写ローラー３３、対向ローラー２４、および、張架部材５０ａの相対位置を変える。ベルトの張力（テンション）によって二次転写ローラー３３の弾性部３３ｂが圧縮変形することによって、ニップ部Ｎにおける二次転写ローラー３３の外周面が曲面となる。このことにより、中間転写ベルト２１が凹曲げ状態となり、ニップ部Ｎに凹曲げ部が形成される。

【0263】

巻き掛け量調整部６０は、記録媒体１０００の種類に応じて、二次転写ローラー３３、対向ローラー２４、張架部材５０ａの相対位置を調整する。二次転写ローラー３３、対向ローラー２４、および、張架部材５０ａの相対位置を変えることにより、中間転写ベルト２１の二次転写ローラー３３への巻き掛け量を調整できる。

【0264】

紙種に応じて巻き掛け量を調整することで、ベルトの曲げ状態を変えることができるため、表面に凹凸を有する記録媒体に対する転写性を確保できる。さらに、幅広い記録媒体に対して、良好な画質を確保することが可能になる。

【0265】

巻き掛け量が最も小さくなる位置をストレートニップ位置として、巻き掛け量調整部６０は、巻き掛け量がストレートニップ位置における巻き掛け量以上になるように二次転写ローラー３３、対向ローラー２４、および、張架部材５０ａの位置関係を調整する。これによって、凸曲げ状態にならないため、凹凸を有する記録媒体に対して、転写性を確保できる。

【0266】

図３２および図３３に示すように、二次転写ローラー３３および対向ローラー２４のそれぞれの中心を通る直線に垂直な直線であって、ニップ部Ｎの中心を通る点線を第１の直線Ａとする。張架部材５０ａを経てニップ部Ｎへ向かう中間転写ベルト２１の進入経路に沿う点線を第２の直線Ｂとする。ストレート状態では、図３２に示すように第２の直線Ｂが第１の直線Ａに概ね一致している。凹曲げ状態では、図３３に示すように、対向ローラー２４の回転方向ＤＲ４を正として、第２の直線Ｂが第１の直線Ａに対して成す角度をθ１とすると、θ１が正の値を示す。

【0267】

図３４は、巻き掛け量調整部６０が２つの張架部材を含む場合を示す図である。巻き掛け量調整部６０は、ニップ部Ｎに対して搬送方向ＤＲ２の上流側に配置された張架部材５０ａおよび搬送方向ＤＲ２の下流側に配置された張架部材５０ｂを含む。２つの張架部材により、確実に凹曲げ状態を作れる。

【0268】

図３５は、対向ローラー２４の位置を調整して作られたストレート状態を示す図である。図３６は、対向ローラー２４の位置を調整して作られた凹曲げ状態を示す図である。張架部材５０ａを動かさずとも、対向ローラー２４の位置を変えることによっても相対位置の調整が可能である。対向ローラー２４の位置を変えて巻き掛け量を調整することで、ストレート状態および凹曲げ状態を作ることができる。また、二次転写ローラー３３の位置を変えることによっても相対位置の調整が可能であり、巻き掛け量を調整することができる。

【0269】

（実施の形態Ｂ）
実施の形態Ｂにおいて、二次転写部は、硬度および径の少なくとも一方が異なる複数の二次転写ローラー３３、もしくは、硬度および径の少なくとも一方が異なる複数の対向ローラー２４のいずれかを含む。二次転写ローラー３３もしくは対向ローラー２４を切り替えることによって、巻き掛け量を調整することが可能である。

【0270】

図３７は、硬度の異なる２つの二次転写ローラー３３を含む二次転写部により作られたストレート状態を示す図である。二次転写部は、硬度が大きい方である第１の二次転写ローラー３３ｅおよび硬度が小さい方である第２の二次転写ローラー３３ｄを有する。第２の二次転写ローラー３３ｄは、対向ローラー２４と同程度の硬度もしくはそれ以上の硬度である。巻き掛け量調整部６０は、ストレート状態を作り出す際に、第２の二次転写ローラー３３ｄを選択して、二次転写部を構成する。

【0271】

第２の二次転写ローラー３３ｄ及び第２の二次転写ローラー３３ｄに対向する対向ローラー２４は、金属の芯金の周りに、スポンジやゴムからなる弾性部を設けたゴム（スポンジ）ローラーが好ましい。

【0272】

第２の二次転写ローラー３３ｄ及び第２の二次転写ローラー３３ｄに対向する対向ローラー２４の硬度が小さ過ぎると、ニップ部Ｎの形状が不安定になりやすい。一方、硬度が大き過ぎるとニップ幅が狭くなり過ぎて二次転写に必要な電荷を十分に供給できなくなったり、接触状態が不安定になったりする。そのため、第２の二次転写ローラー３３ｄ及び第２の二次転写ローラー３３ｄに対向する対向ローラー２４の硬度は、３０度から８０度が好ましい。硬度は、上述したマイクロゴム硬度計（例えば、高分子計器社製：ＭＤ−１）を用いて測定することができる。

【0273】

図３８は、硬度の異なる２つの二次転写ローラー３３を含む二次転写部により作られた凹曲げ状態を示す図である。巻き掛け量調整部６０は、凹曲げ状態を作り出す際に、第１の二次転写ローラー３３ｅを選択して、二次転写部を構成する。

【0274】

第１の二次転写ローラー３３ｅは、対向ローラー２４よりも硬度が大きい。凹曲げ状態を確実に実現するため、第１の二次転写ローラー３３ｅの硬度は、対向ローラー２４の硬度よりも２０度以上大きい方が好ましい。例えば、第１の二次転写ローラー３３ｅは、ＳＵＳやアルミニウムから成る剛体ローラーが好ましい。

【0275】

図３９は、径の異なる２つの二次転写ローラー３３を含む二次転写部により作られたストレート状態を示す図である。二次転写部は、径が大きい方である第３の二次転写ローラー３３ｆおよび径が小さい方である第４の二次転写ローラー３３ｇを有する。巻き掛け量調整部６０は、ストレート状態を作り出す際に、第３の二次転写ローラー３３ｆを選択して、二次転写部を構成する。第３の二次転写ローラー３３ｆは、剛体ローラーであっても、弾性部を含む硬度の小さいローラーであっても構わない。

【0276】

図４０は、径の異なる２つの二次転写ローラー３３を含む二次転写部により作られた凹曲げ状態を示す図である。巻き掛け量調整部６０は、凹曲げ状態を作り出す際に、第４の二次転写ローラー３３ｇを選択して、二次転写部を構成する。

【0277】

第４の二次転写ローラー３３ｇは、対向ローラー２４よりも硬度が大きい。凹曲げ状態を確実に実現するため、第４の二次転写ローラー３３ｇの硬度は、対向ローラー２４の硬度よりも２０度以上大きい方が好ましい。例えば、第４の二次転写ローラー３３ｇは、ＳＵＳやアルミニウムから成る剛体ローラーが好ましい。

【0278】

図４１は、硬度の異なる２つの対向ローラーを含む二次転写部により作られたストレート状態を示す図である。二次転写部は、硬度が大きい方である第２の対向ローラー２４ｃおよび硬度が小さい方である第１の対向ローラー２４ｄを有する。第２の対向ローラー２４ｃは、二次転写ローラー３３と同程度の硬度もしくはそれ以下の硬度である。巻き掛け量調整部６０は、ストレート状態を作り出す際に、第２の対向ローラー２４ｃを選択して、二次転写部を構成する。

【0279】

第２の対向ローラー２４ｃ及び第２の対向ローラー２４ｃに対向する二次転写ローラー３３の硬度が小さ過ぎると、ニップ部Ｎの形状が不安定になりやすい。一方、硬度が大き過ぎるとニップ幅が狭くなり過ぎて二次転写に必要な電荷を十分に供給できなくなったり、接触状態が不安定になったりする。そのため、第２の対向ローラー２４ｃ及び第２の対向ローラー２４ｃに対向する二次転写ローラー３３の硬度は、３０度から８０度が好ましい。

【0280】

図４２は、硬度の異なる２つの対向ローラーを含む二次転写部により作られた凹曲げ状態を示す図である。巻き掛け量調整部６０は、凹曲げ状態を作り出す際に、第１の対向ローラー２４ｄを選択して、二次転写部を構成する。

【0281】

凹曲げ状態を作るためには、第１の対向ローラー２４ｄが二次転写ローラー３３よりも柔らかい必要がある。凹曲げ状態を確実に実現するため、第１の対向ローラー２４ｄの硬度は、二次転写ローラー３３の硬度よりも２０度以上小さい方が好ましい。第１の対向ローラー２４ｄは、金属の芯金の周りに、スポンジやゴムからなる弾性部を設けたゴム（スポンジ）ローラーが好ましい。

【0282】

巻き掛けられているベルトの曲率半径とオーバーシュート率との関係を調べた実験結果（図３１）によれば、ベルトの曲げの曲率半径を４０［ｍｍ］より大きくすることで、平滑紙を使用する場合に、ベルトの過渡変位（オーバーシュート）を抑制してガサツキを防止することができる。

【0283】

一方、凹凸紙において、オーバーシュートを十分に発現させて大きな付着力低減効果を得るためには、ベルトの曲げの曲率半径は４０［ｍｍ］以下とするのが好ましい。したがって、第１の二次転写ローラー３３ｅ、第４の二次転写ローラー３３ｇ、および第２の対向ローラー２４ｃに対向する二次転写ローラー３３の直径は、８０［ｍｍ］以下であるのが好ましい。

【0284】

巻き掛け量調整部６０は、記録媒体１０００の種類に応じて、硬度および径の少なくとも一方が異なる複数の二次転写ローラー３３、もしくは、硬度および径の少なくとも一方が異なる複数の対向ローラー２４の中から適切なローラーを選択して二次転写部を構成することで、巻き掛け量を調整する。

【0285】

巻き掛け量を調整することで、ベルトの曲げ状態（すなわち、ニップ部Ｎでのベルトの曲率半径）を変更することができる。紙種に応じて巻き掛け量を調整することで、表面に凹凸を有する記録媒体に対する転写性を確保しながら、なおかつ、幅広い記録媒体に対して、良好な画質を確保することが可能になる。

【実施例】

【0286】

本発明者は、コニカミノルタ社製の画像形成装置（デジタル印刷機：ｂｉｚｈｕｂ ＰＲＥＳＳ Ｃ８０００）を用い、これに具備されている中間転写ベルトを、オーバーシュート部分を有するパターンを呈する各種のベルトに付け替えて、画像形成を実際に行なった。

【0287】

画像形成装置１の二次転写ローラー３３および対向ローラー２４は、直径２４ｍｍの芯金の周りにＮＢＲからなる弾性部を設けた、直径４０ｍｍのローラーとした。マイクロゴム硬度計（高分子計器社製ＭＤ−１）で計測したローラーの硬度は４０度であった。二次転写部における圧力は２００ｋＰａとした。ニップ部の軸方向長さは３４０ｍｍとした。

【0288】

図４３は、実施例における張架部材の配置を示す図である。第１の直線Ａに対して、第２の直線Ｂがなす角度θ１を進入角とする。張架部材５０ｂを経てニップ部Ｎから出ていく中間転写ベルト２１の退出経路に沿う図４３中の点線を第３の直線Ｃとする。二次転写ローラー３３の回転方向ＤＲ５を正として、第１の直線Ａに対して、第３の直線Ｃがなす角度θ２を退出角とする。

【0289】

ニップ部Ｎに対して搬送方向ＤＲ２の上流側に配置された張架部材５０ａと、下流側に配置された張架部材５０ｂの位置を変えて巻き掛け量、すなわち進入角θ１および退出角θ２を調整し、凹凸紙、平滑紙、および厚紙における転写性およびベタ均一性（ガサツキ）を調べた。

【0290】

（凹凸紙の転写性の評価）
凹凸紙の転写性の評価は、ベタ画像を形成し、判定に際しては、マイクロデンシトメーターを用いてシャープで深さの深い凹部（溝部）の反射濃度と凸部の反射濃度とを測定し、これらの濃度差を算出した。濃度差が０．２５未満である良好な場合には「良」と判定し、濃度差が０．２５以上０．４０未満の許容レベルである場合には「可」と判定し、濃度差が０．４０以上の許容できないレベルである場合には「不可」と判定した。

【0291】

図４４は、各進入角θ１および各退出角θ２に対する凹凸紙の転写性の評価結果を示す表である。凹凸紙の評価は、特種東海製紙株式会社製のエンボス紙、商品名レザック６６（レザックは登録商標）を使用した。エンボス紙の坪量は、３０２［ｇ／ｍ２］とした。図４４より、凹凸紙において、転写性を確保するにはθ１は５°以上が好ましいことがわかる。「不可」という結果は、中間転写ベルト２１が凹曲げ状態になっていないことが起因している。

【0292】

（平滑紙と厚紙の転写性の評価）
平滑紙と厚紙（コシが強い）の転写性の評価は、凹凸紙の場合とは異なり、以下の方法で行った。１色（シアン）のベタ画像を形成し、中間転写ベルト２１上にテスト用トナー像として形成した。記録媒体１０００への転写前のトナーの質量Ａと、記録媒体１０００への転写後に中間転写ベルト２１上に残されたトナーの質量Ｂとを測定して、下式（２）により転写効率を算出した。

【0293】

転写効率［％］＝（（Ａ−Ｂ）／Ａ）×１００・・・式（２）
転写効率が９５%以上である場合には「良」、転写効率が９０%以上９５%未満である場合には「可」、転写効率が９０%未満である場合には「不可」と判定した。

【0294】

上記の評価方法により、各進入角θ１および各退出角θ２における平滑紙および厚紙の転写性を評価したところ転写性は全ての場合において「良」であった。平滑紙および厚紙の画像評価として、転写性の他に後述するベタ均一性（ガサツキ）の評価を実施した。

【0295】

（ベタ均一性（ガサツキ）の評価）
ベタ均一性（ガサツキ）の評価は、ベタ画像を印刷し、当該ベタ画像の画質を観察することで行なった。判定に際しては、目視評価にて、画像にノイズがないものを「良」とし、画像にノイズがあるが軽微で許容できるものを「可」とし、画像に許容できないレベルのノイズがあるものを「不可」とした。なお、エンボス紙に対してベタ均一性を評価する際には、転写性評価と区別するため、凹部（溝部）の濃度は無視して、凹部（溝部）以外の、凸部（平坦部）のみを観察して、凸部（平坦部）の濃度の均一性を目視評価するようにした。

【0296】

上記の評価方法により、各進入角θ１および各退出角θ２における凹凸紙のベタ均一性を評価したところベタ均一性は全ての場合において「良」であった。

【0297】

図４５は、各進入角θ１および各退出角θ２に対する平滑紙のベタ均一性の評価結果を示す表である。平滑紙の評価は、王子製紙社製のコート紙、ＯＫトップコート＋を使用した。このコート紙の坪量は、１０４．７［ｇ／ｍ２］とした。「不可」という結果は、中間転写ベルト２１が凹曲げ状態になり、不必要に変形することが起因している。表面にコート層を施した平滑紙に対して、オーバーシュート部分を有するパターンを呈する中間転写ベルト２１を凹曲げ変形させると、圧縮された弾性層が反発して不必要に変形して、画像が却って乱れる原因になるためである。

【0298】

図４６は、各進入角θ１および各退出角θ２に対する厚紙のベタ均一性の評価結果を示す表である。厚紙の評価は、Mondi社製のレーザープリンタ用紙、カラーコピーを使用した。この用紙の坪量は、３５０［ｇ／ｍ２］とした。「不可」という結果は、記録媒体１０００に無理な曲げが加わることが起因している。ボード紙のようなコシの強い紙を使用する際には、ニップ部Ｎで強い曲げが加わると、紙のコシが強いために反発が強く、ニップ部Ｎで紙が反発する。その結果、紙がバタついた部分で圧力の変動が生じて、画像が乱れる原因になる。

【0299】

（実施例１）
図４７は、Ｅ＝１．０の中間転写ベルト２１を用いて、凹凸紙、平滑紙、および、厚紙それぞれに対して転写性およびベタ均一性が良好になるような最適な進入角および退出角をまとめた表である。進入角θ１および退出角θ２を調整することで、様々な紙種に対する転写性およびベタ均一性を確保できる。

【0300】

（比較例１）
図４８は、凹凸紙に対して転写性およびベタ均一性が良好になるような最適な進入角および退出角に設定し、凹凸紙、平滑紙、厚紙それぞれに対する画像評価をした結果を示す表である。平滑紙および厚紙において、ベタ均一性の評価が「不可」であった。前述したように、凹曲げ変形させると、圧縮された弾性層が反発して不必要に変形するためであると考えられる。

【0301】

（比較例２）
図４９は、平滑紙に対して転写性およびベタ均一性が良好になるような最適な進入角および退出角に設定し、凹凸紙、平滑紙、厚紙それぞれに対する画像評価をした結果を示す表である。厚紙において、ベタ均一性の評価が「不可」であり、凹凸紙において、転写性の評価が「不可」であった。

【0302】

凹凸紙の転写性の評価が「不可」であったことに関しては、中間転写ベルト２１が凸曲げ状態となり、オーバーシュートが発現しにくくなっていることが起因していると考えられる。厚紙のベタ均一性の評価が「不可」であったことに関しては、前述したように、ニップ部Ｎで強い曲げが加わると、紙のコシが強いため反発が強く、ニップ部Ｎで紙がバタツき、圧力の変動が生じるためであると考えられる。

【0303】

（比較例３）
図５０は、厚紙に対して転写性およびベタ均一性が良好になるような最適な進入角および退出角に設定し、凹凸紙、平滑紙、厚紙それぞれに対する画像評価をした結果を示す表である。凹凸紙において、転写性の評価が「不可」であった。中間転写ベルト２１がストレート状態となり、オーバーシュートが発現しにくくなっていることが起因していると考えられる。

【0304】

上記のように、全ての紙種に対して転写性およびベタ均一性を良好にできるような進入角および退出角はない。しかし、紙種に応じて進入角および退出角を調整することで、様々な紙種に対する転写性およびベタ均一性を確保することができる。

【0305】

（実施例２〜実施例６）
図５１〜図５５は、Ｅ＝０．２、３．０の中間転写ベルト２１およびτ＝０．０１５、０．０４、０．１を示す中間転写ベルト２１における画像評価の結果を示す表である。図４７と同様の進入角θ１および退出角θ２の条件で、凹凸紙、平滑紙、および、厚紙の全ての紙種において、良好な転写性およびベタ均一性が確保できることが確認できた。

【0306】

Ｅ＞３のベルトでは必要な耐久性が得られなかった。具体的には、上述したレザック６６（レザックは登録商標）の坪量が３０２［ｇ／ｍ２］のもの１万枚に印刷を行なった後において、同装置にてベタ画像をさらに印刷し、当該ベタ画像の画質を観察したところ、画像にノイズが発生していた。

【0307】

τ＞０．１のベルトでは紙分離性に問題があった。具体的には、コニカミノルタ社製の普通紙、商品名Ｊペーパー（坪量は６４［ｇ／ｍ２］）を使用し、濃度の各種異なる画像で１０００枚印刷し、その間の二次転写部の分離不良による紙詰まりの回数をカウントしたところ、紙詰まりが４回以上発生する、「不可」レベルであった。

【0308】

このように進入角θ１および退出角θ２を調整、すなわち巻き掛け量を調整することで、各種類の用紙に対して、良好な転写性およびベタ均一性を確保できることが示された。

【0309】

以上において説明した本実施の形態においては、図１１に示す変位パターンを呈するベルトを中間転写ベルトとして具備してなる画像形成装置に本発明を適用した場合を特に例示して説明を行なったが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではなく、その他の変位パターンを呈する中間転写ベルトでも適用可能である。

【0310】

以上において説明した本実施の形態においては、画像形成装置としていわゆるデジタル複合機やデジタル印刷機に本発明を適用した場合を例示して説明を行なったが、その他の画像形成装置に本発明を適用することも当然に可能である。

【0311】

このように、今回開示した上記実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0312】

１ 画像形成装置、２１ 中間転写ベルト、２１ｓ１ 第１主面、２１ｓ２ 第２主面、２２ 一次転写ローラー、２４ 対向ローラー、２４ｃ 第２の対向ローラー，２４ｄ 第１の対向ローラー、２４ｂ 弾性部、３３ 二次転写ローラー，３３ｄ 第２の二次転写ローラー，３３ｅ 第１の二次転写ローラー，３３ｆ 第３の二次転写ローラー，３３ｇ 第４の二次転写ローラー、３３ｂ 弾性部、５０ａ，５０ｂ 張架部材、６０ 巻き掛け量調整部、１００ 変位量測定装置、１１０ 下側ブロック、１１１ 上面、１１２ 湾曲凸条面、１１３ 穴部、１２０ 上側ブロック、１２１ 下面、１２２ 湾曲凹条面、１０００ エンボス紙，記録媒体、１００１ 記録面、１００２ 凹部、１００３ 凸部、Ａ 第１の直線、Ｂ 第２の直線、Ｃ 第３の直線、ＤＲ１ 面内方向、ＤＲ２ 搬送方向、ＤＲ３ 中間転写ベルト回転方向、ＤＲ４ 対向ローラー回転方向、ＤＲ５ 二次転写ローラー回転方向。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40】

【図41】

【図42】

【図43】

【図44】

【図45】

【図46】

【図47】

【図48】

【図49】

【図50】

【図51】

【図52】

【図53】

【図54】

【図55】