(57)【要約】【課題】中間転写体がイオン導電性を有する導電材を備える場合において、画像不良のさらなる抑制を図ることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】中間転写ベルトの表面に微小な凹凸を形成するなどにより、金属プローブで測定した抵抗ρｐｒｏｂｅと、スパッタリング電極で測定した抵抗ρｓｐｕｔｔｅｒとの間に抵抗差を設ける。つまり、転写材に対する見かけの抵抗を高く保つ一方で、材料的な抵抗は低く抑える。また、ρｐｒｏｂｅとρｓｐｕｔｔｅｒ間の抵抗差（ΔＭ）は、抵抗の環境変動（ΔＥ）から画像マージン（ΔＩ）を差し引いた量よりも大きくする。【選択図】図１１
2014122958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にトナー像が形成される像担持体と、
前記像担持体と接触する一次転写部において前記像担持体上のトナー像が一次転写される回転する中間転写体と、
前記中間転写体と転写材とが接触する二次転写部で、前記中間転写体上のトナー像を転写材上に二次転写させる二次転写手段と、
前記中間転写体の回転方向における前記二次転写部より下流側かつ前記一次転写部よりも上流側に配置され、前記中間転写体と接触する接触部で帯電する帯電手段と、
を有する画像形成装置において、
前記中間転写体は、
イオン導電性の導電剤を備え、
金属プローブを用いて測定した抵抗率とスパッタリング電極を用いて測定した抵抗率の桁数の差をΔＭ、
第１の環境における抵抗率と、前記第１の環境よりも高温又は高湿である第２の環境における抵抗率の桁数の差をΔＥ、
前記中間転写体の回転方向における前記二次転写部の長さをＬａ、
前記中間転写体の回転方向における前記接触部から前記一次転写部までの距離をＬｂ、としたときに、
ΔＭ≧ΔＥ−Ｌｏｇ（Ｌｂ／Ｌａ）
が成立することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記帯電手段は、トナーの正規極性と逆極性の電圧が印加され、前記中間転写体上のトナーを帯電する帯電手段であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
表面にトナー像が形成される像担持体と、
前記像担持体と接触する一次転写部において前記像担持体上のトナー像が一次転写される回転する中間転写体と、
二次転写電圧が印加されることにより、前記中間転写体と転写材とが接触する二次転写部で、前記中間転写体上のトナー像を転写材上に二次転写させる二次転写手段と、
を有する画像形成装置において、
前記中間転写体は
イオン導電性の導電剤を有し、
金属プローブを用いて測定した抵抗率とスパッタリング電極を用いて測定した抵抗率の桁数の差をΔＭ、
第１の環境における抵抗率と、前記第１の環境よりも高温又は高湿である第２の環境における抵抗率の桁数の差をΔＥ、
前記中間転写体の回転方向における前記二次転写部の長さをＬａ、
前記中間転写体の回転方向における前記二次転写部から前記一次転写部までの距離をＬｃ、
としたときに、
ΔＭ≧ΔＥ−Ｌｏｇ（Ｌｃ／Ｌａ）
が成立することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記中間転写体の表面における面内平均粗さＲａが、
３〔ｎｍ〕≦Ｒａ≦３０〔ｎｍ〕
であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記中間転写体は、粒子が添加されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記金属プローブを用いて測定した抵抗率は、測定用プローブとしての金属製のプローブを前記中間転写体に接触させた状態で測定した表面抵抗率［Ω／□］であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記スパッタリング電極を用いて測定した抵抗率は、前記中間転写体の表面に前記測定用プローブと同じパターンの金属電極を設けることで測定した表面抵抗率［Ω／□］であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第１の環境は、１５［℃］／１０［％Ｒｈ］であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第２の環境は、３０［℃］／８０［％Ｒｈ］であることを特徴とする請求項１〜８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、転写材に記録画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、複写機やレーザービームプリンタなどの電子写真方式の画像形成装置として、中間転写体を使用する方式の画像形成装置が知られている。中間転写方式の画像形成装置は、一次転写工程と二次転写工程により、転写材上にカラー画像などを形成するものである。すなわち、像担持体に形成されたトナー像を中間転写体に一次転写させ、その後このトナー像を転写材に二次転写させ、転写材上に画像を形成する。
中間転写体は、所定の電気抵抗を有する導電性の樹脂組成物等で形成されており、抵抗が小さすぎると、転写電流の非画像部への漏洩が生じ、転写不良などの問題が発生する。一方、抵抗が所定の大きさを超えると、転写電流やクリーニング電流による電位メモリが生じ、ガサつきや縦スジなどの問題が発生する。このような問題への対策として、特許文献１に記載のように、中間転写体を構成する材料に導電性を付与することが考えられる。その方法として、材料中にカーボンブラック等の電子導電性を有する導電剤を添加する方法がある。しかしながら、電子導電性を付与する方式は、電子導電剤の分散条件や配合量のバラツキ等により抵抗値が変化し易く、所定の電気抵抗を得ることが難しい。また、電気抵抗の印加電圧に対する依存性も大きくなり、画像形成動作中の転写電流を安定に制御することが困難になる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１１７５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これに対し、中間転写体を構成する材料中にイオン導電性を有する導電剤を添加する方法がある。本方法を用いることで、上記問題は解決することが可能である。しかしながら、中間転写体は環境変化による抵抗値の変動が大きく、転写不良、ガサつき、縦スジなどの問題を、環境を問わず、両立して抑制することが難しい。
【０００５】
本発明の目的は、中間転写体がイオン導電性を有する導電材を備える場合において、画像不良のさらなる抑制を図ることができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
表面にトナー像が形成される像担持体と、
前記像担持体と接触する一次転写部において前記像担持体上のトナー像が一次転写される回転する中間転写体と、
前記中間転写体と転写材とが接触する二次転写部で、前記中間転写体上のトナー像を転写材上に二次転写させる二次転写手段と、
前記中間転写体の回転方向における前記二次転写部より下流側かつ前記一次転写部よりも上流側に配置され、前記中間転写体と接触する接触部で帯電する帯電手段と、
を有する画像形成装置において、
前記中間転写体は、
イオン導電性の導電剤を備え、
金属プローブを用いて測定した抵抗率とスパッタリング電極を用いて測定した抵抗率の
桁数の差をΔＭ、
第１の環境における抵抗率と、前記第１の環境よりも高温又は高湿である第２の環境における抵抗率の桁数の差をΔＥ、
前記中間転写体の回転方向における前記二次転写部の長さをＬａ、
前記中間転写体の回転方向における前記接触部から前記一次転写部までの距離をＬｂ、としたときに、
ΔＭ≧ΔＥ−Ｌｏｇ（Ｌｂ／Ｌａ）
が成立することを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
表面にトナー像が形成される像担持体と、
前記像担持体と接触する一次転写部において前記像担持体上のトナー像が一次転写される回転する中間転写体と、
二次転写電圧が印加されることにより、前記中間転写体と転写材とが接触する二次転写部で、前記中間転写体上のトナー像を転写材上に二次転写させる二次転写手段と、
を有する画像形成装置において、
前記中間転写体は
イオン導電性の導電剤を有し、
金属プローブを用いて測定した抵抗率とスパッタリング電極を用いて測定した抵抗率の桁数の差をΔＭ、
第１の環境における抵抗率と、前記第１の環境よりも高温又は高湿である第２の環境における抵抗率の桁数の差をΔＥ、
前記中間転写体の回転方向における前記二次転写部の長さをＬａ、
前記中間転写体の回転方向における前記二次転写部から前記一次転写部までの距離をＬｃ、
としたときに、
ΔＭ≧ΔＥ−Ｌｏｇ（Ｌｃ／Ｌａ）
が成立することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、中間転写体がイオン導電性を有する導電材を備える場合において、画像不良のさらなる抑制を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例１に係る画像形成装置の概略断面構成図
【図２】本発明の実施例１における中間転写ベルトの構成を示す図
【図３】金属プローブによる中間転写ベルトの抵抗率の測定方法を示す図
【図４】スパッタリング電極による中間転写ベルトの抵抗率の測定方法を示す図
【図５】パッチ状画像の転写不良が発生する様子を示す図
【図６】回り込み電流が変化する様子を示すモデル図
【図７】ハーフトーン画像の縦スジが発生する様子を示す図
【図８】残留電荷が減衰する様子を示すモデル図
【図９】中間転写ベルトの抵抗率と粗さの値を示す表
【図１０】転写不良と縦スジが発生する抵抗率の値を示す表
【図１１】本発明の実施例１における中間転写ベルトの抵抗率に関する図
【図１２】比較構成Ａの中間転写ベルトの抵抗率に関する図
【図１３】比較構成Ｂの中間転写ベルトの抵抗率に関する図
【図１４】比較構成Ｃの中間転写ベルトの抵抗率に関する図
【図１５】本発明の実施例２に係る画像形成装置の概略断面構成図
【図１６】転写不良とガサつきが発生する抵抗率の値を示す表
【図１７】本発明の実施例２における中間転写ベルトの抵抗率に関する図
【図１８】本発明における中間転写ベルトの他の構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００１０】
（実施例１）
［１．画像形成装置の全体構成］
図１は、本発明の実施例に係る画像形成装置の概略構成を示す模式的断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式のフルカラーレーザービームプリンターである。また、本画像形成装置１００は、中間転写方式を採用し、高速化のために複数個の感光体（像担持体）を列状に並べて配置したタンデム型のものである。すなわち、本画像形成装置１００は、複数色成分に分解された画像情報に従って各像担持体上に形成した各色のトナー像を、中間転写体上に順次に重ね合わせて一次転写した後、転写材上に一括して二次転写することで記録画像を得る。
【００１１】
画像形成装置１００は、複数の画像形成部として、第１、第２、第３、第４のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを有する。本実施例では、第１〜第４のステーションＳａ〜Ｓｄは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成するためのものである。各ステーションＳａ〜Ｓｄの構成及び動作については共通する部分が多い。従って、以下、区別を要しない場合には、いずれかの色用に設けられた要素であることを示すための添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄは省略して説明する。
【００１２】
画像形成装置１００は、ステーションＳ内に、像担持体としての感光ドラム１を有する。感光ドラム１は、駆動手段（不図示）によって図示矢印Ｒ１方向（反時計回り）に回転駆動される。感光ドラム１の表面は、帯電ローラ２により一様に帯電される。次いで、露光装置３より画像情報に従ったレーザ光Ｌが感光ドラム１に照射され、静電潜像が形成される。更に感光ドラム１の表面が図示矢印Ｒ１方向に進むと、現像装置４により画像情報に従って感光ドラム１上に形成された潜像がトナー像として可視化される。現像装置４は、反転現像方式にて、感光ドラム１上の潜像を現像する。すなわち、現像装置４は一様帯電された感光ドラム１上の画像部（露光部）に、感光ドラム１の帯電極性（本実施例では負極性）と同極性に帯電したトナー（負極性）を付着させて現像を行う。本実施例においては、トナーの正規極性は負極性である。
【００１３】
図示矢印Ｒ１で示す感光ドラム１の表面の移動方向（感光ドラム１の回転方向）において、現像位置より下流側には、中間転写体としての中間転写ベルト６が配置されている。中間転写ベルト６は、中間転写ユニット６０において、駆動ローラ６１、二次転写対向ローラ６２及びテンションローラ６３の３個のローラに張架された、円筒且つ無端ベルト状のフィルムである。中間転写ベルト６は、駆動ローラ６１が図示矢印Ｒ２方向（時計回り）に回転駆動されることによって、感光ドラム１の表面の移動速度と略同じ速度で、図示矢印Ｒ３方向（時計回り）に移動（回転）する。
【００１４】
中間転写ベルト６を挟んで感光ドラム１と対向する位置には、一次転写ローラ５（一次転写手段）が配置されている。一次転写ローラ５は、中間転写ベルト６を感光ドラム１に向けて押圧し、感光ドラム１と中間転写ベルト６とが接触する一次転写ニップ部Ｎ１を形成している。感光ドラム１及び中間転写ベルト６の回転に伴い、感光ドラム１上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ５の作用により、中間転写ベルト６の外周面に一次転写
される。このとき、一次転写ローラ５には、正極性の一次転写電圧が、一次転写電源５０により印加される。
【００１５】
一次転写工程において中間転写ベルト６に転写されずに感光ドラム１上に残留した転写残トナーは、感光ドラムクリーナー７によりクリーニングされる。感光ドラムクリーナー７は、感光ドラム１の表面に当接する板状の弾性体であるクリーニングブレード７１を有する。また、感光ドラムクリーナー７は、クリーニングブレード７１により感光ドラム１の表面から除去されたトナーを回収するトナー容器７２を有する。
【００１６】
以上のような帯電、露光、現像、一次転写工程を、中間転写ベルト６表面の移動方向上流側から順番に、第１〜第４のステーションＳａ〜Ｓｄで、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色について行う。これにより、中間転写ベルト６上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像が重なったフルカラー画像が形成される。
【００１７】
中間転写ベルト６を挟んで二次転写対向ローラ６２と対向する位置には、二次転写ローラ８（二次転写手段）が配置される。二次転写ローラ８は、中間転写ベルト６を介して二次転写対向ローラ６２に押圧され、中間転写ベルト６と二次転写ローラ８とが接触する二次転写ニップ部Ｎ２を形成する。中間転写ベルト６上のトナー像は、二次転写ローラ８の作用により、転写材Ｐ上に二次転写される。すなわち、転写材供給部２０において、カセット２１に収容されている転写材Ｐは、供給ローラ２２により送り出された後、レジストローラ２３により中間転写ベルト６と二次転写ローラ８が当接する二次転写ニップ部Ｎ２に所定のタイミングで供給される。それと略同時に、二次転写ローラ８には、正極性の二次転写電圧が、二次転写電源８０により印加される。二次転写ニップ部Ｎ２で挟持搬送され中間転写ベルト６からトナー像が転写された転写材Ｐは、その後定着装置９に搬送される。転写材Ｐは、定着装置９においてトナー像が加熱・加圧されることによりトナー像が定着される。
【００１８】
中間転写ベルト６を挟んで駆動ローラ６１と対向する位置には、クリーニングブラシ１１（トナー帯電手段）が配置される。クリーニングユニット１０において、クリーニングブラシ１１は中間転写ベルト６と接触し、接触部としてのクリーニングニップ部Ｎ３を形成する。二次転写工程において転写材Ｐに転写されずに中間転写ベルト６上に残留した転写残トナーは、クリーニングブラシ１１による気中放電によって正電荷が付与され、クリーニング部を通過する。クリーニングブラシ１１には、クリーニング電源１３により正極性（トナーの正規極性とは逆極性）のクリーニング電圧が印加される。そして、正電荷が付与された転写残トナーは、後続ページの一次転写工程と同時、あるいはページ間（紙間）や画像形成完了後（後回転）のタイミングで、一次転写ニップ部Ｎ１ａで感光ドラム１ａに逆転写される。又、中間転写ベルト６から逆転写されて感光ドラム１ａに付着した転写残トナーは、クリーナ７ａによって感光ドラム１ａ上から除去され、回収される。
【００１９】
［２．一次転写ローラ］
一次転写ローラ５としては、体積抵抗率が１０４〜１０６［Ωｃｍ］、ゴム硬度が３０［°］（アスカーＣ硬度計）の弾性ローラを用いることができる。一次転写ローラ５は、中間転写ベルト６を介して感光ドラム１に対し、総圧約９．８［Ｎ］で押圧される。また、一次転写ローラ５は、中間転写ベルト６の回転に伴い、従動して回転する。更に、一次転写ローラ５には、一次転写電源５０から、０〜１．０［ｋＶ］の一次転写電圧の印加が可能となっている。通常の印字中は、５００［Ｖ］が印加される。
【００２０】
［３．二次転写ローラ］
二次転写ローラ８としては、表面セル構造を有する発泡弾性体であり、体積抵抗率が１０７〜１０９［Ωｃｍ］、硬度が６０［°］のローラを用いることができる。二次転写ロ
ーラ８は、中間転写ベルト６を介して二次転写対向ローラ６２に対し、総圧約３９．２［Ｎ］で押圧される。また、二次転写ローラ８は、中間転写ベルト６の回転に伴い、従動して回転する。更に、二次転写ローラ８には、二次転写電源８０から、０〜４．０［ｋＶ］の二次転写電圧の印加が可能となっている。本電源は電流検知回路を備え、画像形成装置のＤＣコントローラ（不図示）により、所望の電流をターゲットとした定電流制御を実施することが可能である。印字中は、２５［μＡ］をターゲットとして定電流制御が行われる。
【００２１】
［４．クリーニングブラシ］
クリーニングブラシ１１としては、１０６〜１０１０［Ωｃｍ］の導電性を有するナイロン製の繊維が密に配列されたブラシを用いることができる。前記繊維の単糸繊度は５［ｄｔｅｘ］、長さは５［ｍｍ］、配列密度は６５［Ｆ／ｍ２］とすることができる。本実施例では、クリーニングブラシ１１は固定配置され、クリーニングブラシ１１の先端位置が中間転写ベルト６の表面に対して侵入量が１．０［ｍｍ］となるように設定されている。クリーニングブラシ１１は、中間転写ベルト６を介して駆動ローラ６１に対し当接される。本クリーニングブラシ１１は、中間転写ベルト６の回転に伴って中間転写ベルト６の表面を摺擦する。また、クリーニングブラシ１１には、クリーニング電源１３から、０〜＋２．０［ｋＶ］のクリーニング電圧の印加が可能となっている。本電源も電流検知回路を備え、画像形成装置のＤＣコントローラ（不図示）により、所望の電流をターゲットとした定電流制御を実施することが可能である。印字中は、３５［μＡ］をターゲットとして定電流制御が行われる。
【００２２】
［５．中間転写ベルト］
中間転写ベルト６は、駆動ローラ６１、二次転写対向ローラ６２、テンションローラ６３の３軸に張架され、テンションローラ６３により総圧約２０［Ｎ］の張力が付与されている。厚みは４０〜１５０［μｍ］程度のものを用いることができる。本実施例の中間転写ベルトは厚み６５［μｍ］のものとしている。
【００２３】
中間転写ベルト６としては、イオン導電性の導電剤を含み、且つ、ベルト表面形状を制御するための微粒子が添加された材料で構成される中間転写ベルト６を用いることができる。
【００２４】
ベース樹脂材料としては、例えば、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン−１、ポリスチレン、ポリアミド、ポリサルフォン、ポリアリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルニトリル、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、サーモトロピック液晶ポリマー、ポリアミド酸などの熱可塑性樹脂が挙げられる。これらは混合して２種以上使用することもできる。
【００２５】
イオン導電性の導電剤としては、多価金属塩や第４級アンモニウム塩などが挙げられる。第４級アンモニウム塩には、カチオン部として、テトラエチルアンモニウムイオン、テトラプロピルアンモニウムイオン、テトライソプロピルアンモニウムイオン、テトラブチルアンモニウムイオン、テトラペンチルアンモニウムイオン、テトラヘキシルアンモニウムイオンなどが挙げられ、アニオン部としては、ハロゲンイオンやフルオロアルキル基の炭素数が１〜１０個のフルオロアルキル硫酸イオンやフルオロアルキル亜硫酸イオン、フルオロアルキルホウ酸イオンが挙げられる。また、主としてポリエーテルエステルアミド樹脂を用い、これにパーフルオロブタンスルホン酸カリウムなどを併用して添加した構成とすることもできる。
【００２６】
微粒子としては、無機系粒子としては、ガラス球、クリオライト、酸化亜鉛、酸化チタン、炭酸カルシウム、クレー類、タルク、シリカ、ウォラストナイト、ゼオライト、フッ化炭素、珪藻土、けい砂、軽石粉、スレート粉、アルミナ、アルミナホワイト、硫酸アルミニウム、硫酸バリウム、リトポン、硫酸カルシウム、二硫化モリブデンなどが、また、有機系粒子としては、メラミン樹脂粒子、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂粒子、三フッ化塩化エチレン樹脂粒子、四フッ化エチレン六フッ化プロピレン樹脂粒子、フッ化ビニル樹脂粒子、フッ化ビニリデン樹脂粒子、二フッ化二塩化エチレン樹脂粒子及びそれらの共重合体、シリコーン樹脂粉体粒子、シリコーンゴム粒子、などのシリコーン系の化合物ゴム粒子などの中から１種あるいはそれ以上を適宜選択することができる。微粒子の大きさとしては、平均粒径５［ｎｍ］〜３００［ｎｍ］であることが好ましい。
【００２７】
微粒子の粒径は、走査型電子顕微鏡にて粒子の電子顕微鏡写真を撮影して測定すればよい。具体的には、微粒子同士が重なり合っていないものを無作為に５０個選び、その短径および長径を測定し、（短径＋長径）／２を計算し、相加平均して得られる値を粒径とすることができる。
【００２８】
上記した各材料成分を熔融混煉し、次いで、インフレーション成形、円筒押出し成形、インジェクションストレッチブロー成形などの成形方法を適宜選択して、樹脂組成物としての中間転写ベルト６を得ることができる。
【００２９】
このようにして得られた中間転写ベルト６の構成を図２に模式的に示す。図２（ａ）は、中間転写ベルト６の模式的断面図、図２（ｂ）は、中間転写ベルト６の模式的正面図である。図に示すように、添加された微粒子が材料内に配置されることで、中間転写ベルト６の表面には微小な凹凸が形成される。微粒子は、一次粒子の状態で分散されていたり、凝集によって二次粒子、三次粒子の状態で分散されている場合がある。また、微粒子は、ベルト表面に完全に露出した状態では存在せず、樹脂組成物としてのベルト内に埋没している。また、微粒子は、ベルト材料によって被覆された状態となる。
【００３０】
［６．中間転写ベルトの物性値測定］
中間転写ベルト６の各物性値を測定する方法について説明する。
【００３１】
＜表面粗さ＞
走査型プローブ顕微鏡ＳＰＩ３８００（エスアイアイ・ナノテクノロジー社製）を用いて測定される。カンチレバーはシリコーン製で、先端半径１５〔ｎｍ〕以下、バネ定数１５〔Ｎ／ｍ〕、共振周波数１３６〔ＫＨｚ〕である。測定モードには、試料を破壊することなく、ナノオーダで精度の高い像を得ることができるダイナミックフォースモードが使用される。測定周波数は、０．３〜１．０〔Ｈｚ〕である。観察視野を６〔μｍ〕四方とし、測定器の触針をスキャンさせ、重複しない任意の１０カ所の平均値をとることで、中間転写ベルト６表面の面内平均粗さＲａ［ｎｍ］が求められる。
【００３２】
中間転写ベルト６の抵抗率（表面抵抗率）は、下記二種類の方法で測定される。
【００３３】
＜金属プローブで測定される抵抗率＞
高抵抗抵抗率計Ｈｉｒｅｓｔａ−ＵＰ（ＭＣＰ−ＨＴ４５０）（三菱化学社製）を用いて測定される。測定用プローブとしての金属製のＵＲ１００プローブ（ＭＣＰ−ＨＴＰ１６）が中間転写ベルト６表面に押し当てて使用され、対向板としてはレジテーブルＵＦＬ（ＭＣＰ−ＳＴ０３）のテフロン面（絶縁面）が使用される。印加電圧２５０［Ｖ］、測定時間１０［ｓ］、表面抵抗測定モードの条件で、金属プローブによる中間転写ベルト６の抵抗率ρｐｒｏｂｅ［Ω／□］が測定される。図３に本測定方法の概要を模式的に示す。
【００３４】
本測定は、中間転写ベルト６表面の微小な凹凸等の影響により、中間転写ベルト６と金属プローブとの接触性が完全ではない状況の下で、両者間の物理的な接触点を介して流れる電流によって、中間転写ベルト６の見かけの電気抵抗を測定するものである。本抵抗が低いと、後述のパッチ状画像の二次転写不良が発生する。
【００３５】
＜スパッタリング電極で測定される抵抗率＞
イオンスパッタ装置Ｅ−１０５０（日立ハイテクノロジーズ社製）を使用し、中間転写ベルト６表面に前記ＵＲ１００プローブと同パターンのＰｔ金属電極が設けられる。スパッタリング条件は放電電流が２０［ｍＡ］、放電時間が４０［ｓ］である。同電極より配線を行い高抵抗計Ｒ８３４０Ａ（アドバンテスト社製）に接続することで、スパッタリング電極による中間転写ベルト６の抵抗率ρｓｐｕｔｔｅｒ［Ω／□］が測定される。なお、対向板としては前記レジテーブルＵＦＬ（ＭＣＰ−ＳＴ０３）のテフロン面が同様に使用される。印加電圧２５０［Ｖ］、測定時間１０［ｓ］、表面抵抗測定モードの条件で、スパッタリング電極による中間転写ベルト６の抵抗率ρｓｐｕｔｔｅｒ［Ω／□］が測定される。図４に本測定方法の概要を模式的に示す。
【００３６】
スパッタリング電極は、中間転写ベルト６表面の微小な凹凸を覆うように設けられる。すなわち、本測定は、中間転写ベルト６表面とスパッタリング電極との接触性を完全に確保した状況の下で、中間転写ベルト６の材料内を流れる電流により、真の電気抵抗を測定するものである。本抵抗が高いと、後述のハーフトーン画像の縦スジが発生する。
【００３７】
同じ中間転写ベルト６に対してρｐｒｏｂｅ、ρｓｐｕｔｔｅｒを測定すると、ρｓｐｕｔｔｅｒの値はρｐｒｏｂｅの値に比べて小さな値となる。なお、両測定の際、中間転写ベルト６裏面にはテフロン面を配置しているため、測定電流は中間転写ベルト６の表面付近のみならず、中間転写ベルト６の厚み方向に十分に進入して流れる。従って、両測定値は、中間転写ベルト６の表面付近の抵抗率のみを測定しているのでなく、厚み方向の抵抗率をも含め、中間転写ベルト６全体の実効的な抵抗率を測定したものであると言える。
【００３８】
［７．画像不良］
中間転写ベルト６を用いた画像形成装置で発生する各画像不良について説明する。
【００３９】
＜パッチ状画像の転写不良＞
図５は、二次転写ニップ部Ｎ２において、中間転写ベルト６上のパッチ状のトナー像Ｔｐａｔｃｈが転写材Ｐ上に転写される際の転写電流（負電流）の流れを模式的に示した図である。中間転写ベルト６の抵抗が低い場合、転写電流は抵抗が低い経路を選択的に流れる。つまり、転写電流は高抵抗のＴｐａｔｃｈ部を避けて回り込むように流れようとする。その結果、回り込み電流Ｉｒｏｕｎｄ（負電流）が生じる。一方、Ｔｐａｔｃｈ内部を流れ、実際の転写性に寄与する電流Ｉｐａｔｃｈ（負電流）は減少する。このような現象が転写不良を引き起こす。
【００４０】
図６は、中間転写ベルト６が二次転写ニップ部Ｎ２内を通過中に、Ｉｒｏｕｎｄが変化していく様子を簡易的に示したモデル図である。本図は、二次転写ニップ部Ｎ２内における中間転写ベルト６と転写材Ｐの一部分（微小部分）を切り出し、電流回路として見た図である。中間転写ベルト６の上記一部分が二次転写ニップ部Ｎ２内に進入すると（（ａ））、上記電流回路に二次転写電圧が印加される。このときＩｐａｔｃｈとＩｒｏｕｎｄが生じる。ＩｐａｔｃｈはＴｐａｔｃｈ内部を流れる電流で、中間転写ベルト６、トナー像Ｔｐａｔｃｈ、転写材Ｐを順に通過するように流れる。本経路においてＴｐａｔｃｈのインピーダンスは、中間転写ベルト６や転写材Ｐのインピーダンスよりも大きく、系全体において支配的である。
【００４１】
一方、ＩｒｏｕｎｄはＴｐａｔｃｈ外を流れる電流で、中間転写ベルト６、転写材Ｐを順に通過するように流れる。Ｉｐａｔｃｈ、Ｉｒｏｕｎｄが中間転写ベルト６内を流れる際の経路の長さは、それぞれ異なる。すなわち、Ｉｐａｔｃｈが中間転写ベルト６の厚み相当分（６５［μｍ］）だけを流れるのに対し、ＩｒｏｕｎｄはＴｐａｔｃｈのサイズ相当分（１０［ｍｍ］程度）を流れ、Ｉｒｏｕｎｄの方がＩｐａｔｃｈよりも経路長が長い。従って、Ｉｒｏｕｎｄの経路において中間転写ベルト６のインピーダンスは、（転写材Ｐのインピーダンスよりも大きく）系全体において支配的である。
【００４２】
ここで、Ｉｒｏｕｎｄが流れる経路における中間転写ベルト６のインピーダンスは、抵抗成分Ｒと容量成分Ｃの合成回路と考えることができる。中間転写ベルト６の上記一部分が二次転写ニップ部Ｎ２内に進入した当初、Ｉｒｏｕｎｄは抵抗成分Ｒと容量成分Ｃの両者を流れる。その後、中間転写ベルト６の上記一部分が二次転写ニップ部Ｎ２内を進行していくと（（ｂ））、容量成分Ｃに電荷−Ｑ、Ｑが蓄積され、やがてＩｒｏｕｎｄは抵抗成分Ｒのみを流れるようになる。このとき、Ｉｒｏｕｎｄの量が減少する。
【００４３】
なお、中間転写ベルト６と転写材Ｐの上記一部分は、二次転写ニップ部Ｎ２内を通過中に、互いの位置関係に僅かな「ずれ」を生じさせながら移動する。この「ずれ」は、トナー像の飛び散りやこすれ画像等の画像不良を生じさせるような大きなものではなく、微小なものである。この「ずれ」によって、中間転写ベルトと転写材との間の電気的な接触状態は随時変化していく。このとき、図６に示した電流回路に対して二次転写電圧は、断続的に印加されたり非印加となったりを繰り返す。従って、（ｂ）の状態にある中間転写ベルト６の上記一部分が二次転写ニップ部Ｎ２内を通過している間に、二次転写電圧が非印加となるタイミングが到来する。そして、本タイミングにおいて、容量成分Ｃ内に蓄積された電荷−Ｑ、Ｑが放電を開始し、緩和電流Ｉｒｅｌが流れ始める（（ｃ））。
【００４４】
Ｉｒｅｌにより電荷−Ｑ、Ｑが減少するのに要する時間τは、中間転写ベルト６の抵抗率、誘電率を用い、下記の一般式で表される。
τ＝ε・ρ  …  （式１）
ε［ｍ−３・ｋｇ−１・ｓ４・Ａ２］は中間転写ベルト６の誘電率、ρ［Ωｃｍ］は中間転写ベルト６の抵抗率である。τ［ｓ］は中間転写ベルト６の緩和時間と考えることができ、電荷−Ｑ、Ｑ  が１／ｅ（ｅは自然対数）倍にまで減衰するのに要する時間である。
【００４５】
式１のρは、前述した金属プローブ測定による中間転写ベルト６の抵抗率ρｐｒｏｂｅ［Ω／□］を用いて次のように表される。
ρ＝ｋ・ρｐｒｏｂｅ  …  （式２）
本式は、測定により得られるρｐｒｏｂｅ［Ω／□］を上式１に代入可能なρ［Ωｃｍ］に変換するための式で、本実施例で示した各種材料の中間転写ベルト６に関して本願発明者らが検討したところ、
ｋ＝４
とするのが妥当であることが分かった。
【００４６】
また、上式２で使用される中間転写ベルト６の抵抗率としては、ρｓｐｕｔｔｅｒでなくρｐｒｏｂｅが用いられる。これは、パッチ状画像の転写不良が生じる原因となるＩｒｏｕｎｄが、中間転写ベルト６と転写材Ｐの間の物理的な接触点を介して流れる電流であり、中間転写ベルト６と金属プローブとを組合せて測定した抵抗が本挙動を説明するのに適しているためである。
【００４７】
ここで、パッチ状画像の転写不良を防止するためのρｐｒｏｂｅの下限値、つまりρｐ
ｒｏｂｅ＿ｌｉｍｉｔについて説明する。
【００４８】
上式１で求まるτが下式を満たすとき、中間転写ベルト６がＮ２を通過中に電荷−Ｑ、Ｑの放電が完了しない。
τ≧Ｌａ／Ｓｉｔｂ  …  （式３）
Ｌａ［ｍｍ］はＮ２の中間転写ベルト６回転方向における長さ、Ｓｉｔｂ［ｍｍ／ｓ］は中間転写ベルト６のプロセス速度である。つまり、中間転写ベルト６の緩和時間τがＮ２通過時間よりも長ければ、（ｃ）の状態が生じず（又は完了せず）、（ｂ）の状態が長く持続される。（ｂ）の状態が持続される時間が長くなれば、Ｉｒｏｕｎｄの量が小さく保たれ、転写不良は生じない。
【００４９】
一方、τが式３を満たさない場合、Ｎ２通過時間内に（ｃ）の状態が完了する。すると、中間転写ベルト６と転写材Ｐとの間の電気的な接触状態が回復し電流回路に再び二次転写電圧が印加されるタイミングで、再度（ａ）の状態が出現する。そして、（ｂ）、（ｃ）へと状態が変化していく。τの値が十分に小さければ、（ｃ）の状態の後でまた（ａ）の状態が出現する。τの値が小さければ小さいほど、（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ａ）→…、のサイクルが繰り返される回数が増える。このようにτが短く式３を満たさない場合、中間転写ベルト６がＮ２を通過中に（ａ）の状態が高い頻度で出現し、Ｉｒｏｕｎｄの量が大きく保たれる。本実施例の画像形成装置では、二次転写電源８０による定電流制御が行われるため、Ｉｒｏｕｎｄの量が大きくなることで、相対的にＩｐａｔｃｈの量が減少し、転写不良が生じる。
【００５０】
以上より、ρｐｒｏｂｅ＿ｌｉｍｉｔを上式１〜３を元に書き下すと、
ρｐｒｏｂｅ＿ｌｉｍｉｔ  ＝  Ｌａ／（ｋ・Ｓｉｔｂ・ε）  …  （式４）
となる。
【００５１】
＜ハーフトーン画像の縦スジ＞
図７は、クリーニングニップ部Ｎ３で中間転写ベルト６に付与された残留電荷Ｑｒｅｓが、一次転写ニップ部Ｎ１部（第一ステーションＳａのＮ１ａ）へ移動していく様子を模式的に示した図である。中間転写ベルト６の抵抗が高い場合、残留電荷Ｑｒｅｓは中間転写ベルト６表面に滞留したまま、Ｎ１部へ搬送される。その結果、Ｎ１部で感光ドラム１上のハーフトーントナー像Ｔｈｔが一次転写される際、中間転写ベルト６上のＱｒｅｓによる電位ムラを拾い、Ｔｈｔ上に縦スジが発生する。
【００５２】
図８は、中間転写ベルト６がＮ３からＮ１へ移動中に、Ｑｒｅｓが変化していく様子を簡易的に示したモデル図である。本図は、中間転写ベルト６上の一部分（微小部分）を切り出して電流回路として見た図である。中間転写ベルト６がクリーニングニップ部Ｎ３から出た直後（（ａ））、中間転写ベルト６には電荷Ｑｒｅｓが残留している。本電荷は、Ｎ３部でクリーニングブラシ１１に印加されているクリーニング電圧によって与えられる。クリーニングブラシ１１は多数の繊維で構成されるため、Ｑｒｅｓは、中間転写ベルト６に対する各繊維の当接状態に対応した模様、つまり縦スジ状に残留している。図６の場合と同様、中間転写ベルト６は抵抗成分Ｒと容量成分Ｃの合成回路と考えることができ、ＱｒｅｓはＣ部分に（−Ｑｒｅｓと共に）蓄積される。
【００５３】
その後、中間転写ベルト６がＮ３からＮ１へ移動していくと（（ｂ））、Ｃ内に蓄積された電荷Ｑｒｅｓ、−Ｑｒｅｓが放電されることによる緩和電流Ｉｒｅｌが生じる。ここでＩｒｅｌにより、電荷Ｑｒｅｓ、−Ｑｒｅｓが減少するのに要する時間τは、中間転写ベルト６の抵抗率、誘電率を用い、前述の式１の一般式で表される。
【００５４】
本ケースにおいて式１のρは、前述したスパッタリング電極測定による中間転写ベルト
６の抵抗率ρｓｐｕｔｔｅｒ［Ω／□］を用いて、次のように表される。
ρ＝ｋ・ρｓｐｕｔｔｅｒ  …  （式５）
本式は、ρｓｐｕｔｔｅｒ［Ω／□］をρ［Ωｃｍ］に変換するための式であり、ｋ＝４である。
【００５５】
上式５で使用される中間転写ベルト６の抵抗率としては、ρｐｒｏｂｅでなくρｓｐｕｔｔｅｒが用いられる。これは、次の理由による。すなわち、ハーフトーン画像の縦スジが生じる原因となるＱｒｅｓは、クリーニングブラシ１１による気中放電に伴って与えられる。そして、同電荷が純粋に中間転写ベルト６の材料内を通って放電する挙動は、スパッタリング電極を設けて測定した材料抵抗により好適に規定され得るためである。
【００５６】
ここで、ハーフトーン画像の縦スジを防止するためのρｓｐｕｔｔｅｒの上限値、つまりρｓｐｕｔｔｅｒ＿ｌｉｍｉｔについて説明する。
【００５７】
上式５で求まるτが下式を満たせば、中間転写ベルト６がＮ３からＮ１へ移動中に電荷Ｑｒｅｓの放電が完了する。
τ≦Ｌｂ／Ｓｉｔｂ  …  （式６）
Ｌｂ［ｍｍ］は中間転写ベルト６の移動面上におけるＮ３出口部からＮ１（Ｎ１ａ）入口部までの距離、Ｓｉｔｂ［ｍｍ／ｓ］は中間転写ベルト６のプロセス速度である。つまり、中間転写ベルト６の緩和時間τがＮ３からＮ１への移動時間よりも短ければ、移動中に（ｂ）の状態が完了する。よって、縦スジは生じない。
【００５８】
一方、τが上式６を満たさない場合、Ｎ３からＮ１への移動中に（ｂ）の状態は完了しない。よって、（ａ）の状態が持続され、Ｎ１進入時にＱｒｅｓは残留したままとなる。よって、縦スジが生じる。
【００５９】
以上より、ρｓｐｕｔｔｅｒ＿ｌｉｍｉｔを、上式１、５、６を元に書き下すと、
ρｓｐｕｔｔｅｒ＿ｌｉｍｉｔ  ＝  Ｌｂ／（ｋ・Ｓｉｔｂ・ε）  …  （式７）
となる。
【００６０】
［８．中間転写ベルト構成の詳細］
本実施例における中間転写ベルト６の構成の詳細を、比較構成の中間転写ベルト６と比較しながら説明する。
【００６１】
本実施例における中間転写ベルト６として、インジェクションストレッチブロー成形方法によって得られたベルトを例にとり説明する。ベース樹脂材料としてポリエチレンナフタレート、イオン導電性の導電剤としてポリエーテルエステルアミド樹脂とパーフルオロブタンスルホン酸カリウム、微粒子としてシリカを用いている。
【００６２】
一方、比較構成Ａ、Ｂ、Ｃの中間転写ベルト６は、微粒子を使用しないこと以外は、本実施例の構成の中間転写ベルト６と同様の材料、成形方法によって得られる。また、比較構成Ａ、Ｂ、Ｃの中間転写ベルト６は、それぞれイオン導電性の導電剤の使用量が異なっており、比較構成Ａ、Ｂ、Ｃの中間転写ベルト６の順に高抵抗のものとされている。
【００６３】
厚みは、何れの中間転写ベルトにおいても６５［μｍ］である。
【００６４】
図９に、本実施例の構成及び比較構成Ａ、Ｂ、Ｃの中間転写ベルト６の、ＨＨ（高温高湿）環境（３０［℃］／８０［％Ｒｈ］）とＬＬ（低温低湿）環境（１５［℃］／１０［％Ｒｈ］）におけるρｐｒｏｂｅ、ρｓｐｕｔｔｅｒと、Ｒａの値を示す。ρｐｒｏｂｅ、ρｓｐｕｔｔｅｒはＬｏｇ値で示している。
【００６５】
また、図９に示されたΔＭ、ΔＥは、下記のように定義される量である。
ΔＭ：ρｐｒｏｂｅとρｓｐｕｔｔｅｒのＬｏｇ値の差  （定義１）
ΔＥ：ＬＬ環境とＨＨ環境間の抵抗率のＬｏｇ値の差（環境変動）  （定義２）
【００６６】
各中間転写ベルト６はイオン導電性を有するものであり、第１の環境としてのＨＨ環境では抵抗率が低くなり、第２の環境としてのＬＬ環境では抵抗率が高くなる。一般に、イオン導電性を有する中間転写ベルトは、ＨＨ環境の抵抗率に対してＬＬ環境の抵抗率が０．５桁以上高くなる傾向を示す。なお、ΔＭは、ＬＬ環境、ＨＨ環境各々におけるρｐｒｏｂｅとρｓｐｕｔｔｅｒのＬｏｇ値の差（桁数の差）を平均化したもので、ΔＥは、ρｐｒｏｂｅとρｓｐｕｔｔｅｒ各々のＬＬ環境とＨＨ環境におけるＬｏｇ値の差（桁数の差）を平均化したものである。
【００６７】
図１０に、ρｐｒｏｂｅ＿ｌｉｍｉｔ、ρｓｐｕｔｔｅｒ＿ｌｉｍｉｔの値を示す。何れもＬｏｇ値で示している。
値の算出に当たっては、本実施例の画像形成装置のパラメータである、
Ｌａ＝０．８［ｍｍ］
Ｌｂ＝４７［ｍｍ］
Ｓｉｔｂ＝１３７［ｍｍ／ｓ］
と共に、各構成の中間転写ベルト６に共通なパラメータである、
Ｋ＝４
ε＝２．７×１０＾−１１  ［ｍ−３・ｋｇ−１・ｓ４・Ａ２］
を用いた。なお、Ｌａは、染料を二次転写ローラ表面に塗り，二次転写ローラを中間転写ベルト６に当接、離間させた後に、ベルト上に付着した染料の幅を測定するという手法で求めた。
【００６８】
また、図１０内に示されたΔＩは、次のように定義される値である。
ΔＩ：ρｐｒｏｂｅ＿ｌｉｍｉｔとρｓｐｕｔｔｅｒ＿ｌｉｍｉｔのＬｏｇ値の差（画像マージン）  （定義３）
【００６９】
ここで、本実施例の構成の中間転写ベルト６と、比較構成Ａ、Ｂ、Ｃの中間転写ベルト６の抵抗率を、図１１〜図１４に図示した。
【００７０】
本実施例の構成の中間転写ベルト６（図１１）の抵抗率は、ＨＨ環境、すなわち、ρｐｒｏｂｅの値が最も小さくなる環境において、ρｐｒｏｂｅがρｐｒｏｂｅ＿ｌｉｍｉｔより高い値となる。また、ＬＬ環境、すなわち、ρｓｐｕｔｔｅｒの値が最も大きくなる環境において、ρｓｐｕｔｔｅｒがρｓｐｕｔｔｅｒ＿ｌｉｍｉｔよりも低い値となる。従って、各環境において、パッチ状画像の転写不良とハーフトーン画像の縦スジが両立して防止される。
【００７１】
一方、比較構成Ａの中間転写ベルト６（図１２）は、ＨＨ環境においてρｐｒｏｂｅがρｐｒｏｂｅ＿ｌｉｍｉｔより高いものの、ＬＬ環境においてρｓｐｕｔｔｅｒがρｓｐｕｔｔｅｒ＿ｌｉｍｉｔより高い抵抗率となっている。従って、ＬＬ環境における縦スジが発生する。
【００７２】
比較構成Ｂの中間転写ベルト６（図１３）は、ＨＨ環境においてρｐｒｏｂｅがρｐｒｏｂｅ＿ｌｉｍｉｔより低く、且つＬＬ環境においてρｓｐｕｔｔｅｒがρｓｐｕｔｔｅｒ＿ｌｉｍｉｔより高い抵抗率となっている。従って、ＨＨ環境における転写不良とＬＬ環境における縦スジの両者が発生する。
【００７３】
比較構成Ｃの中間転写ベルト６（図１４）は、ＬＬ環境においてρｓｐｕｔｔｅｒがρｓｐｕｔｔｅｒ＿ｌｉｍｉｔより低いものの、ＨＨ環境においてρｐｒｏｂｅがρｐｒｏｂｅ＿ｌｉｍｉｔより低い抵抗率となっている。従って、ＨＨ環境における転写不良が発生する。
【００７４】
転写不良の発生に関しては、各色１００［％］（ベタ）の濃度を有するマゼンタ＋シアン色のパッチ状画像を、ＨＰ  Ｍｕｌｔｉ  Ｐｕｒｐｏｓｅ  ２０  ｌｂ．  ＬＴＲサイズ紙（転写材）に印字することによって確認した。また、縦スジの発生に関しては、各色２５［％］ずつの濃度を有するハーフトーン画像を同じ転写材に印字することによって確認した。
【００７５】
［９．効果］
以上の説明から明らかなように、各環境において、転写不良と縦スジを両立して防止するための中間転写ベルト６の抵抗条件は、下式の通りである。
ΔＭ≧ΔＥ−ΔＩ  …  （式８）
つまり、抵抗の環境変動（ΔＥ）から画像マージン（ΔＩ）を差し引いた量よりも、ρｐｒｏｂｅとρｓｐｕｔｔｅｒの抵抗差（ΔＭ）を大きくすることが必要である。これが満たされていれば、イオン導電性の導電剤の使用量の調整により、中間転写ベルト６のρｐｒｏｂｅをρｐｒｏｂｅ＿ｌｉｍｉｔより高く、ρｓｐｕｔｔｅｒをρｓｐｕｔｔｅｒ＿ｌｉｍｉｔよりも低く設定することができる。
【００７６】
本実施例の構成の中間転写ベルト６は、微粒子の効果により、表面にＲａ＝１０［ｎｍ］の微小な凹凸を形成することで大きなΔＭが確保されており、これがΔＥ−ΔＩに対して大きい。従って、転写不良と縦スジが両立して抑制される。
【００７７】
一方、比較構成Ａ、Ｂ、Ｃの構成の中間転写ベルト６は、微粒子を使用しておらず、表面に微小な凹凸がなくＲａ＝０．５［ｎｍ］であるためΔＭが小さく、ΔＥ−ΔＩに対して小さい。従って、イオン導電性の導電剤の使用量をいくら調整しても、転写不良と縦スジの何れかが発生してしまう。
【００７８】
本実施例で示した各種材料の中間転写ベルト６に関して本願発明者らが検討したところ、上式８を実現するための中間転写ベルト６の粗さとしては、
３［ｎｍ］≦Ｒａ≦３０［ｎｍ］
の範囲が適当であることを見出した。Ｒａ＜３［ｎｍ］であると、ΔＭが十分な大きさとならず、転写不良と縦スジが両立して抑制されることがない。一方、Ｒａ＞３０［ｎｍ］であると、二次転写部における中間転写ベルト６と転写材との密着性が損なわれ、転写効率が悪化してしまう。
【００７９】
ここで、式４、７、及び定義３を用いて上式８を書き下し、一般化を行うと、
ΔＭ≧ΔＥ−Ｌｏｇ（Ｌｂ／Ｌａ）  …  （式８）
が得られる。本式はｋ、εを含まず、中間転写ベルト６のパラメータΔＭ、ΔＥと、装置構成のパラメータＬａ、Ｌｂだけで成立する式となっている。
【００８０】
以上説明したように、本実施例の中間転写ベルト６には、表面に微小な凹凸を形成することにより、ρｐｒｏｂｅとρｓｐｕｔｔｅｒ間の大きな抵抗差が設けられている。つまり、各環境で、転写材に対する見かけの抵抗を高く保つ一方で、材料的な抵抗は低く抑えられている。そしてρｐｒｏｂｅとρｓｐｕｔｔｅｒ間の抵抗差（ΔＭ）は、抵抗の環境変動（ΔＥ）から画像マージン（ΔＩ）を差し引いた量よりも大きくされている。従って、転写不良と縦スジが両立して抑制される。
【００８１】
なお、本実施例では、本実施例では、環境変動を顕著に表すことができる条件として、ＨＨ環境とＬＬ環境の具体的な条件値を、それぞれ３０［℃］／８０［％Ｒｈ］、１５［℃］／１０［％Ｒｈ］としているが、これらはあくまで一例である。ＨＨ環境、すなわち、ρｐｒｏｂｅの値が小さくなる高温・高湿環境として典型的な条件値は、装置の仕様や使用条件等によって異なる場合があり、状況に応じて適宜設定されるものである。ＬＬ環境、すなわち、ρｓｐｕｔｔｅｒの値が大きくなる低温・低湿環境としての典型的な条件値についても同様である。すなわち、環境変動を顕著に表すことができる数値であれば、これらの数値に限定されるものではない。
【００８２】
（実施例２）
次に、本発明の実施例２について説明する。図１５は、本実施例に係る画像形成装置の概略構成を模式的に示す断面図である。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例１のものと同じである。但し、二次転写残トナーのクリーニング機構が、実施例１とは異なる。ここで特に説明しない事項については実施例１と同様であり説明は省略する。
【００８３】
本実施例の画像形成装置の中間転写ベルト６は、実施例１で述べたものと同じものである。そして中間転写ベルト６を挟んで駆動ローラ６１と対向する位置には、クリーナ１４が配置される。二次転写工程において転写材Ｐに転写されずに中間転写ベルト６上に残留した転写残トナーは、クリーナ１４により中間転写ベルト６上から除去され、回収される。
【００８４】
本実施例の画像形成装置で発生する可能性がある各画像不良について説明する。パッチ状画像の転写不良の発生条件は、実施例１の場合と同様である。一方、本実施例の画像形成装置では、実施例１で述べたハーフトーン画像の縦スジに代わり、ハーフトーン画像のガサつきが発生する可能性がある。
【００８５】
中間転写ベルト６の一部分（微小部分）が二次転写ニップ部Ｎ２から出た直後、中間転写ベルト６の上記一部分には電荷Ｑｒｅｓが残留している。本電荷は、Ｎ２部で二次転写ローラ８に印加されている二次転写電圧によって与えられる。二次転写ローラ８は発泡弾性体で構成されるため、Ｑｒｅｓは、中間転写ベルト６に対する各発泡セルの当接状態に対応した模様、つまりまだら状に残留している。これが一次転写部でガサつきを生じさせる原因となる。
【００８６】
本実施例の画像形成装置でハーフトーン画像のガサつきを抑制するためのρｓｐｕｔｔｅｒの上限値、つまりρｓｐｕｔｔｅｒ＿ｌｉｍｉｔは次式により求められる。
ρｓｐｕｔｔｅｒ＿ｌｉｍｉｔ＝Ｌｃ／（ｋ・Ｓｉｔｂ・ε）  …  （式９）
Ｌｃ［ｍｍ］は中間転写ベルト６の移動面上におけるＮ２出口部からＮ１入口部までの距離であり、それ以外の記号は前述したものと同じである。
【００８７】
図１６に、ρｐｒｏｂｅ＿ｌｉｍｉｔ、ρｓｐｕｔｔｅｒ＿ｌｉｍｉｔの値を示す。何れもＬｏｇ値で示している。値の算出に当たっては、本実施例の画像形成装置のパラメータである、
Ｌｃ＝２００［ｍｍ］
を用いた。
【００８８】
本実施例の構成の中間転写ベルト６の抵抗率を、図１７に図示した。本実施例の構成の中間転写ベルト６は、ＨＨ環境においてρｐｒｏｂｅがρｐｒｏｂｅ＿ｌｉｍｉｔより高く、ＬＬ環境においてρｓｐｕｔｔｅｒがρｓｐｕｔｔｅｒ＿ｌｉｍｉｔよりも低い抵抗率となっている。従って、各環境において、パッチ状画像の転写不良とハーフトーン画像
のガサつきが両立して防止される。
【００８９】
本実施例における中間転写ベルト６の抵抗条件を、中間転写ベルト６のパラメータΔＭ、ΔＥと、装置構成のパラメータＬａ、Ｌｃだけで表すと下式となる。
ΔＭ≧ΔＥ−Ｌｏｇ（Ｌｃ／Ｌａ）  …  （式１０）
【００９０】
以上説明したように、一次転写部前に中間転写ベルト６が最終的に電荷付与を受ける部位が二次転写部である画像形成装置においても、画像不良の発生を好適に抑制することができる。すなわち、環境変動（ΔＥ）から画像マージン（ΔＩ）を差し引いた値よりも、ρｐｒｏｂｅとρｓｐｕｔｔｅｒ間に大きな抵抗差（ΔＭ）を中間転写ベルト６に設けることで、転写不良とガサつきが両立して抑制される。
【００９１】
以上、本発明を具体的な実施例に則して説明したが、本発明は上述の態様に限定されるものではない。
【００９２】
例えば、本発明の構成は、基材だけからなる単層の中間転写ベルト６以外に、複層構成を有する中間転写ベルト６についても、好適に用いることができる。つまり、前述した中間転写ベルト６を基材として、ディップコート、スプレーコート、ロールコート、スピンコート等を施すことによってコート層を設けることができる。コート層のベース材料としては、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂などの硬化性樹脂が挙げられる。本コート層に対して微粒子を添加することによっても、中間転写ベルト６表面に微小な凹凸を形成することができる。このようにして得られた中間転写ベルト６の模式図を図１８に示す。図１８（ａ）が断面模式図、図１８（ｂ）が正面模式図である。図に示すように、添加された微粒子がコート層材料内に配置されることで、中間転写ベルト６の表面には微小な凹凸が形成される。本構成によっても、ρｐｒｏｂｅとρｓｐｕｔｔｅｒの間の差（ΔＭ）を大きくすることができ、本発明の構成を好適に適用することができる。なお、本コート層としては、イオン導電性の導電剤を含むもの、含まないものの両者を使用することができる。コート層にイオン導電性の導電剤が含まれれば、必ずしも基材にイオン導電性の導電剤が含まれなくてもよい。
【００９３】
また、基材、コート層を問わず、電子導電性の導電剤を有する層をもった中間転写ベルト６を用いることもできる。電子導電性の導電剤としては、カーボンブラック、ＰＡＮ系炭素繊維、黒鉛粉砕品などのカーボン系フィラーや、銀、ニッケル、銅、アルミニウム、ステンレス、鉄などの金属系フィラー、アンチモンドープの酸化スズ、スズドープの酸化インジウム、アルミニウムドープの酸化亜鉛などの金属酸化物系フィラーが挙げられる。このような構成であっても、中間転写ベルト６の基本的な導電性がイオン導電剤により支配され、抵抗値のばらつきや印加電圧依存性が小さく、抵抗値が環境変動するような中間転写ベルト６であれば、本発明の構成を好適に適用することができる。
【００９４】
なお、ρｐｒｏｂｅとρｓｐｕｔｔｅｒの間の大きな差（ΔＭ）を発現する方法としては、中間転写ベルト６に微粒子を添加する以外の方法を採用してもよい。例えば、中間転写ベルト６表面を物理的に研磨処理する方法や、凹凸形状を持った金型面を中間転写ベルト６表面に転写させてベルトを製造する方法などが挙げられる。
【符号の説明】
【００９５】
１…感光ドラム（像担持体）、５…一次転写ローラ（一次転写手段）、６…中間転写ベルト（中間転写体）、８…二次転写ローラ（二次転写手段）、１１…クリーニングブラシ（トナー帯電手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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