(57)【要約】【課題】  中間転写ベルト上に担持されたトナーの飛び散りを抑制する。【解決手段】  中間転写ベルト７が一次転写部Ｔ１を通過した後、最初に接触するローラを第１のローラ２２とし、中間転写ベルト７と第１のローラ２２との接触部位における中間転写ベルト７の回転方向（矢印Ｒ７方向）の接触幅をｘ［ｍ］、中間転写ベルト７の厚みをｄ［ｍ］、中間転写ベルト７の進行速度をｖｐ［ｍ／ｓｅｃ］、中間転写ベルト７での電荷の移動度をμ［ｍ２／Ｖｓｅｃ］、第１のローラ２２に接触する際の中間転写ベルト７のトナー担持面の電位をＶ［Ｖ］、としたときに、接触幅ｘが以下の条件、０＜ｘ＜（０．０４×ｄ２×ｖｐ）／（μ×Ｖ）を満たすように構成した。【選択図】      図１
2006154234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成されたトナー像を、接地された張架部材に張架されて無端状に回転する中間転写体に一次転写部で一次転写し、その後、中間転写体上のトナー像を二次転写部で記録材上に二次転写する画像形成装置において、
前記中間転写体が前記一次転写部を通過した後、前記二次転写部に到達するまでの間に接触する１つ又は複数の接地の前記張架部材のうちの少なくとも１つの前記張架部材について、
前記中間転写体と前記張架部材との接触部位における前記中間転写体の回転方向の接触幅をｘ［ｍ］、
前記中間転写体の厚みをｄ［ｍ］、
前記中間転写体の進行速度をｖｐ［ｍ／ｓｅｃ］、
前記中間転写体での電荷の移動度をμ［ｍ２／Ｖｓｅｃ］、
前記中間転写体を構成する材料の比誘電率をεｒ、
真空の誘電率をε０［Ｃ２／Ｎｍ２］、
前記一次転写部と前記張架部材の間における、前記トナー像を形成するトナーの電荷密度をＱ［Ｃ／ｍ２］としたときに、
前記接触幅ｘが以下の条件、
０＜ｘ＜（０．０４×ｄ２×ｖｐ）／（μ×Ｖ）
ただし、Ｖ＝（Ｑ×ｄ）／（ε０×εｒ）
を満たすように構成した、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記中間転写体が前記一次転写部を通過した後、前記二次転写部に到達するまでの間に複数の接地の前記張架部材に接触する場合において、
前記中間転写体が前記一次転写部を通過した後、前記二次転写部に到達するまでの間に最初に接触する前記張架部材が、前記接触幅ｘについて前記条件を満たす張架部材である、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式のプリンタ，複写機，ファクシミリ等の画像形成装置、さらに詳しくは、像担持体上に形成したトナー像を、中間転写体を介して記録材に転写する方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６に、中間転写方式の４色フルカラーの画像形成装置の概略構成を示す。感光ドラム１の周囲には、その回転方向（矢印Ｒ１方向）に沿ってほぼ順に、帯電器２、露光装置３、現像装置４、一次転写ローラ５、クリーニング装置６が配設されている。上述の現像装置４は、矢印Ｒ４方向に回転するロータリ４ａと、これに搭載された４色の現像器、すなわちイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の各色の現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋを有している。
【０００３】
感光ドラム１の下方に配設された中間転写体としての無端状の中間転写ベルト７は、一次転写ローラ５、及び複数のローラ（張架部材）１０，１１，１２，１３，１４，１５に掛け渡されていて、矢印Ｒ７方向に回転駆動（移動）される。中間転写ベルト７の表面には、二次転写ローラ８及びベルトクリーナ１６が配設されている。また、記録材Ｐの搬送方向に沿っての二次転写ローラ８の下流側には、定着装置９が配設されている。
【０００４】
４色フルカラーの画像形成に際し、感光ドラム１は、矢印Ｒ１方向に駆動され、その表面が帯電器２によって一様に帯電される。帯電後の感光ドラム１表面は、露光装置３によって画像情報に応じた静電潜像が形成される。この静電潜像は、イエローの現像器４Ｙによってイエローのトナー像ｔとして現像される。このトナー像ｔは、一次転写ローラ５によって中間転写ベルト７上に転写される。トナー像転写後に感光ドラム１表面に残ったトナー（一次転写残トナー）は、クリーニング装置６によって除去される。
【０００５】
残りの３色についても同様に、帯電、露光、現像、一次転写、クリーニングが行われて、中間転写ベルト７で４色のトナー像が重ね合わされる。
【０００６】
中間転写ベルト７上のこれら４色のトナー像は、上流側から搬送されてくる記録材Ｐに、二次転写ローラ８によって一括で二次転写される。二次転写後の中間転写ベルト７は、表面に残ったトナー（二次転写残トナー）がベルトクリーナ１６によって除去される。
【０００７】
トナー像転写後の記録材Ｐは、定着装置９によって表面にトナー像が定着される。これにより、１枚の記録材Ｐに対する４色フルカラーの画像形成が終了する。
【０００８】
上述の中間転写ベルト７について詳述する。上述のように、中間転写ベルト７は、一次転写ローラ５及び複数のローラ１０〜１５に掛け渡されている。そして、中間転写ベルト７と感光ドラム１との間には、一次転写部Ｔ１が形成され、また中間転写ベルト７と二次転写ローラ８との間には、二次転写部Ｔ２が形成されている。さらに、中間転写ベルト７が掛け渡されている複数のローラのうち、中間転写ベルト７が一次転写部Ｔ１を通過した後、最初に接触する第１のローラ１２は、一次転写部Ｔ１における中間転写ベルト７と感光ドラム１との間の接触圧を一定に保つ役割を持つ。ここで、第１のローラ１２は、導体形成され、かつ接地されている。
【０００９】
中間転写ベルト７は、一次転写部Ｔ１において、感光ドラム１と一次転写ローラ５との間に挟持されている。そして、感光ドラム１上に順次に形成される４色のトナー像ｔは、一次転写ローラ５にトナーの帯電極性と逆極性のバイアスを印加することで、中間転写ベルト７に順次に一次転写されて重ね合わされる。これら４色のトナー像ｔは、中間転写ベルト７の回転｛進行｝に伴って二次転写部Ｔ２に搬送される。二次転写部Ｔ２においては、記録材Ｐは、中間転写ベルト７と二次転写ローラ８とに挟持された状態で搬送される。このとき、二次転写ローラ８に対して、トナーの帯電極性と逆極性のバイアスが印加され、これにより、中間転写ベルト７上の４色のトナー像ｔは、記録材Ｐ上に一括で二次転写される。
【００１０】
このように、中間転写体方式の画像形成装置は、感光ドラム１上に順次に形成された４色のトナー像は、一旦、中間転写ベルト７上に順次に一次転写されて重ね合わされた後、中間転写ベルト７上から記録材Ｐ上に一括で二次転写される。また、中間転写体として、中間転写ベルト７を用いることで、中間転写ベルト７を張架するローラ（張架部材）の配設自由度が向上し、画像形成装置全体の小型化に有利である。また、記録材Ｐとして、厚紙やＯＨＴ（オーバーヘッドプロジェクタ用のトランスペアレンシー）など、幅広い記録材Ｐに対応でき、さらに記録材Ｐへの転写が一度で済むため、安定した画像を形成できるなどの利点もある。
【００１１】
ところが、上述の画像形成装置においては、中間転写ベルト７上に一次転写されたトナー像ｔが、第１にローラ１２を通過するときに飛び散ることで、記録材Ｐ上に形成される画像の画質が低下してしまうおそれがある。
【００１２】
このような課題に対し、特許文献１には、少なくとも第１のローラ１２の表面電位を中間転写ベルト７の裏面電位以上に保持する電位保持手段を用いた装置が記載されている。これは、第１のローラ１２の表面に中間転写ベルト７の裏面と同極性の直流電圧を印加する電圧印加手段を設けたものである。
【００１３】
【特許文献１】特開２０００−２９８４０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上述の特許文献１によると、中間転写ベルトの表面電位を裏面電位以上に保持するために、電位保持手段として専用の高圧基板などの電圧印加手段が必要になることから、本体構成が複雑になり、さらにコストアップにつながる、という問題があった。
【００１５】
本発明は、上述の技術的課題を解決するためになされたもので、中間転写体が張架部材に接触する際に、中間転写体表面に担持されているトナー像が飛び散る現象を有効に防止す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ものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本説明は、像担持体上に形成されたトナー像を、接地された張架部材に張架されて無端状に回転する中間転写体に一次転写部で一次転写し、その後、中間転写体上のトナー像を二次転写部で記録材上に二次転写する画像形成装置において、前記中間転写体が前記一次転写部を通過した後、前記二次転写部に到達するまでの間に接触する１つ又は複数の接地の前記張架部材のうちの少なくとも１つの前記張架部材について、前記中間転写体と前記張架部材との接触部位における前記中間転写体の回転方向の接触幅をｘ［ｍ］、前記中間転写体の厚みをｄ［ｍ］、前記中間転写体の進行速度をｖｐ［ｍ／ｓｅｃ］、前記中間転写体での電荷の移動度をμ［ｍ２／Ｖｓｅｃ］、前記中間転写体を構成する材料の比誘電率をεｒ、真空の誘電率をε０［Ｃ２／Ｎｍ２］、前記一次転写部と前記張架部材の間における、前記トナー像を形成するトナーの電荷密度をＱ［Ｃ／ｍ２］としたときに、前記接触幅ｘが以下の条件、
０＜ｘ＜（０．０４×ｄ２×ｖｐ）／（μ×Ｖ）
ただし、Ｖ＝（Ｑ×ｄ）／（ε０×εｒ）
を満たすように構成した、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、中間転写体と上述の条件を満たす張架部材との接触部位からこの張架部材の接地部へ移動するトナー担持電荷量を抑制することができるので、中間転写体上でのトナーの飛び散りを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図面において同じ符号を付したものは、同様の構成あるいは同様の作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。
【００１９】
＜実施の形態１＞
図１に、本発明を適用することができる画像形成装置を示す。同図に示す画像形成装置は、電子写真方式、中間転写方式の４色フルカラーの画像形成装置であり、同図はその概略構成を模式的に示す縦断面図である。
【００２０】
同図を参照して、画像形成装置の概略構成を説明する。
【００２１】
同図に示す画像形成装置は、像担持体としてドラム形の感光体（以下「感光ドラム」という。）１を備えている。感光ドラム１は、矢印Ｒ１方向に回転駆動される。感光ドラム１の周囲には、その回転方向の沿ってほぼ順に、帯電器２、露光装置３、現像装置４、一次転写ローラ５、クリーニング装置６が配設されている。感光ドラム１と中間転写ベルト５との間には、一次転写部（一次転写ニップ部）Ｔ１が形成されている。
【００２２】
感光ドラム１の下方には、中間転写体として中間転写ベルト７が配設されている。中間転写ベルト７は、無端状に形成されていて、一次転写ローラ５、及び複数のローラ（張架部材）２０，２１，２２，２３，２４，２５に掛け渡されている。中間転写ベルト７は、矢印Ｒ７方向に回転駆動される。中間転写ベルト７の表面（トナー担持面）には、ローラ２５に対応する位置に二次転写ローラ８が、またローラ２０に対応する位置にベルトクリーナ１６が配設されている。これら二次転写ローラ８、ベルトクリーナ１６は、中間転写ベルト７表面に対して接離可能に構成されている。二次転写ローラ８が中間転写ベルト７表面に当接されたときには、二次転写ローラ８と中間転写ベルト７との間に二次転写部（二次転写ニップ部）Ｔ２が形成される。また、表面にトナー像が形成される記録材Ｐの搬送方向（矢印Ｋｐ方向）に沿っての、二次転写部Ｔ２の下流側には定着装置９が配設されている。なお、記録材Ｐとしては、普通紙、ＯＨＴ（オーバーヘッドプロジェクタ用の転写フィルム）などが使用される。
【００２３】
つづいて、上述の各部材、各装置について、構成をさらに詳述しつつ、画像形成装置の動作について説明する。なお、以下では、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の順に画像形成される場合を例に説明する。
【００２４】
本実施の形態で使用した、像担持体としての感光ドラム１は、アルミニウム製のドラム基体の外周面に、ＯＰＣ（有機感光体）を塗布して構成されている。感光ドラム１は、駆動手段（不図示）によって矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピード（周速度）で回転駆動される。
【００２５】
矢印Ｒ１方向に回転駆動される感光ドラム１は、その表面が帯電器２によって一様に帯電される。本実施の形態では、帯電器２としては、コロナ帯電器が使用されている。コロナ帯電器の放電ワイヤに対して、ＤＣ（直流）バイアスとＡＣ（交流）バイアスとが重畳された帯電バイアスが印加される。例えば、ＤＣバイアスとして−５００Ｖを、またＡＣバイアスとしてピーク間電圧Ｖｐｐが１２００Ｖで、周波数５００〜２０００Ｈｚの正弦波を印加する。これにより、感光ドラム１表面は、所定の極性・電位に一様に帯電される。
【００２６】
帯電後の感光ドラム１表面は、露光装置３によって静電潜像が形成される。露光装置３としては、例えば、レーザ露光装置やＬＥＤを使用することができる。露光装置３は、画像情報に基づく露光を行って、帯電後の感光ドラム１表面の露光部分の電荷を除去して静電潜像を形成する。はじめに、イエロー（Ｙ）用の静電潜像が形成される。
【００２７】
感光ドラム１上の静電潜像は、現像装置４によって現像される。現像装置４は、矢印方向（図１中の反時計回り）に回転可能なロータリ４ａと、これに搭載された４個の現像器、すなわちイエロー（Ｙ）の現像器４Ｙ，マゼンタ（Ｍ）の現像器４Ｍ，シアン（Ｃ）の現像器４Ｃ，ブラック（Ｋ）の現像器４Ｋを有している。現像装置４は、感光ドラム１上に形成された静電潜像の現像に供される色の現像器が、ロータリ４ａの回転によって感光ドラム１表面に対向する現像位置に配置されるようになっている。上述のイエロー用の静電潜像は、イエローの現像器４Ｙによってイエローのトナーが付着されてイエローのトナー像ｔとして現像される。なお、本実施の形態で用いたトナーは、オイルを含浸して懸濁重合法によって得られたトナーであり、負極性に帯電するネガトナーである。
【００２８】
上述のようにして感光ドラム１上に形成されたイエローのトナー像は、一次転写部Ｔ１において、中間転写ベルト７に転写される。中間転写ベルト７は、無端状に形成されるとともに、一次転写ローラ５及び複数のローラ（張架部材）２０〜２５に掛け渡されて張架されている。中間転写ベルト７は、駆動手段（不図示）によって図１中の矢印Ｒ７方向に回転駆動されるようになっている。
【００２９】
ここで、中間転写ベルト７は、ポリイミド、エチレン−四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）などの樹脂材料を用いて作製することができる。本実施の形態の中間転写ベルト７は、厚み８５［μｍ］のポリイミド樹脂を基材とし、体積抵抗率が１０７〜１０１２［Ω・ｃｍ］となるようにカーボンブラックを抵抗調整剤として分散させて作製した。さらに、中間転写ベルト７の進行速度は０．１３０［ｍ／ｓｅｃ］とした。また、中間転写ベルト７が一次転写部Ｔ１を通過して最初に接触するローラである第１のローラ２２は、ローラ径が８．０［ｍｍ］の金属ローラとした。
【００３０】
中間転写ベルト７の裏面側における、感光ドラム１に対向する位置には、上述の一次転写ローラ５が配設されている。この一次転写ローラ５に対して、正の電圧、例えば＋２００Ｖの帯電バイアスを印加することで、感光ドラム１上のイエローのトナー像ｔは、中間転写ベルト７上に一次転写される。このとき、一次転写ローラ５から中間転写ベルト７に注入された正電荷はトナー像ｔの直下に移動して、トナーを静電引力により担持するトナー担持電荷（図２参照）となる。
【００３１】
イエローのトナー像ｔが転写された後の感光ドラム１は、中間転写ベルト７に転写されないで表面に残ったトナー（転写残トナー）がクリーニング装置６によって除去され、次の色（マゼンタ）の画像形成に供される。
【００３２】
イエローのトナー像を形成する際の上述の画像形成プロセス、すなわち帯電，露光，現像，一次転写，クリーニングの各プロセスを残りの３色である、マゼンタ，シアン，ブラックについてもほぼ同様に行って、中間転写ベルト７上で４色のトナー像を重ね合わせる。なお、４色目のブラックのトナー像の一次転写が終了するまでは、二次転写ローラ８及びベルトクリーナ１６は、中間転写ベルト７表面から離間されている。
【００３３】
感光ドラム１表面の４色目のブラックのトナー像ｔが中間転写ベルト７に一次転写された後、４色のトナー像は、中間転写ベルト７の矢印Ｒ７方向の回転に伴って二次転写部Ｔ２に搬送される。一方、記録材Ｐは、給搬送手段（不図示）によって矢印Ｋｐ方向に搬送され、中間転写ベルト７上の４色のトナー像ｔとタイミングを合わせるようにして、二次転写部Ｔ２に供給される。供給された記録材Ｐは、二次転写部Ｔ２において、中間転写ベルト７と二次転写ローラ８とによって挟持搬送される。このとき、二次転写ローラ８に、正の電圧、例えば、３．５ｋＶの正の転写バイアスが印加されることで、中間転写ベルト７上の４色のトナー像は、一括で、記録材Ｐ上に二次転写される。
【００３４】
トナー像二次転写後の中間転写ベルト７は、表面に残ったトナー（転写残トナー）がベルトクリーナ１６によって除去され、次のトナー像ｔの転写に供される。
【００３５】
一方、トナー像二次転写後の記録材Ｐは、定着装置９に搬送され、ここで加熱・加圧されて表面にトナー像が溶融固着（定着）された後、画像形成装置本体外部に排出される。これにより、１枚の記録材Ｐの片面に対する４色フルカラーの画像形成が終了する。
【００３６】
本実施の形態では、中間転写ベルト７と第１のローラ２２との、回転（進行）方向の接触幅ｘが１．０［ｍｍ］になるように構成した。以下では、この接触幅ｘを１．０［ｍｍ］にした理由について説明する。
【００３７】
まず、図７に示すように、中間転写ベルト７と第１のローラ２２との接触部位の、回転方向に沿っての接触幅ｘを１．０［ｍｍ］から１０［ｍｍ］まで、順次、１．０［ｍｍ］ずつ大きくして１０のケースについて実験を行った。接触幅ｘが１［ｍｍ］の場合を実施の形態１とし、接触幅ｘが２．０［ｍｍ］の場合を比較例１として、３．０、４．０、５．０、……１０．０を、それぞれ比較例２、３、４、……９とした。
【００３８】
中間転写ベルト７上でのトナー像として、２００［μｍ］幅の横ラインを形成した。ここで横ラインとは、中間転写ベルト７の回転方向に対して直交する方向のライン、つまり第１のローラ２２の軸（長手方向）に沿ったラインのことをいう。
【００３９】
この２００［ｍｍ］の横ラインの飛び散り具合を確認した結果について説明する。なお、本実験では本実施の形態と同じ中間転写ベルト７を使用し、進行速度も同じ速度で行った。
【００４０】
図７中の「飛び散り具合」の欄に記載した記号○は飛び散りが発生しなかったもの、記号△は飛び散り量が目視レベルであまり気にならない程度のもので、実用上問題のないもの、記号×は飛び散りが目視で確認できて、画像劣化として認識されるレベルにあることを意味する。
【００４１】
この結果から、本実施の形態のように、接触幅ｘを１．０［ｍｍ］にするとトナーの飛び散り抑制に有効であることが確認できた。また、比較例２のように、接触幅ｘが２．０［ｍｍ］以下であれば、実用上問題ないレベルであることも確認できた。
【００４２】
本実施の形態における効果を説明するために、まず、中間転写ベルト７上に転写されたトナーが第１のローラ２２を通過するときに飛び散る理由について説明する。
【００４３】
図２は、（ａ），（ｂ），（ｃ）は、中間転写ベルト７上に転写されたトナー像ｔが第１のローラ２２を通過する前後のようすを示している。同図では、トナー粒子を記号−、トナー担持電荷を記号＋で表している。図２（ａ）に示すように、トナー像ｔはトナー担持電荷Ｅとの間に働く静電引力によって中間転写ベルト７表面に担持された状態で第１のローラ２２まで搬送される。その後、図２（ｂ）に示すように、トナー担持電荷Ｅが中間転写ベルト７と第１のローラ２２との接触部位から接地部へ移動する。このとき、多くのトナー担持電荷Ｅが接地部へ移動してしまうと、トナー像を中間転写ベルト７表面に引きつける静電引力よりも、トナー粒子相互の静電斥力が強くなってしまうことから、図２（ｃ）のようにトナーが飛び散ってしまう。以上が、飛び散りの発生理由である。
【００４４】
上述の説明より、トナーの飛び散り抑制に有効な接触幅は以下のように導出されるものと考える。トナー担持電荷Ｅが中間転写ベルト７と第１のローラ２２との進行方向の接触幅ｘを通過する時間τ１と、トナー担持電荷Ｅが中間転写ベルト７から第１のローラ２２内部へ移動する時間τ２との大きさを比較し、条件式τ１＜τ２を満たすように、接触幅ｘを設定すれば、トナー担持電荷Ｅが第１のローラ２２から接地部材（不図示）に移動するまでに中間転写ベルト７が第１のローラ２２から剥離されるため、中間転写ベルト７上でのトナーの飛び散りを回避することができる。なお、時間τ１，τ２は以下の式（１），（２）のように与えられる。
【００４５】
τ１＝ｘ／ｖｐ……（１）
ただし、ｘ：中間転写ベルト７と第１のローラ２２との進行方向の接触幅［ｍ］
ｖｐ：中間転写ベルト７の進行速度［ｍ／ｓｅｃ］
τ２＝ｄ／ｖｄ
＝ｄ／（μ×Ｅ）
＝ｄ２／（μ×Ｖ）……（２）
ただし、ｄ  ：中間転写ベルト７の厚み［ｍ］
ｖｄ：中間転写ベルト７内における電荷のドリフト速度［ｍ／ｓｅｃ］
μ  ：中間転写ベルト７内における電荷の移動度［ｍ２／Ｖｓｅｃ］
Ｅ  ：接地された第１のローラ２２に接触する際の、中間転写ベルト７のトナー像直下の電界強度［Ｖ／ｍ］
Ｖ  ：接地された第１のローラ２２に接触する際の、中間転写ベルトのトナー像直下の電位［Ｖ］
【００４６】
また、式（１），（２）で与えられたτ１，τ２を条件式τ１＜τ２に代入して整理すると、中間転写ベルト７と第１のローラ２２との進行方向の接触幅ｘ［ｍ］の範囲が導かれる。
【００４７】
τ１＜τ２より、
ｘ＜（ｄ２×ｖｐ）／（μ×Ｖ）……（３）
式（３）に次の値を代入すると、
ｄ  ＝８５．０×１０−６［ｍ］
ｖｐ＝０．１３０［ｍ／ｓｅｃ］
μ  ＝７．０×１０−１０［ｍ２／Ｖｓｅｃ］
Ｖ  ＝５３［Ｖ］
接触幅ｘは、
０＜ｘ＜２５．３［ｍｍ］
となる。
【００４８】
ただし、中間転写ベルト７内における電荷の移動度μは温度２３℃、湿度５０％の環境条件下で測定したものであり、測定方法の詳細については後述する。
【００４９】
また、式（３）の電位Ｖは、中間転写ベルト７を平行平板コンデンサとみなして、次の式（４）からオーダーを見積もったものである。
【００５０】
Ｖ＝（Ｑ×ｄ）／（ε０×εｒ）……（４）
ただし、Ｑ  ：表面電荷密度［Ｃ／ｍ２］
ｄ  ：中間転写ベルトの厚み［ｍ］
ε０：真空の誘電率［Ｃ２／Ｎｍ２］
εｒ：比誘電率
【００５１】
Ｑは、中間転写ベルト７にトナー像が形成された後、トナー像が第１のローラ２２に到達する前に、中間転写ベルト７を停止して測定する。ここで、Ｖは、中間転写ベルト７を平行平板コンデンサとみなした場合において、中間転写ベルト７上に形成されたトナー像の有する電荷により、中間転写ベルト７の表面と裏面との間に生ずる電位差である。
【００５２】
式（４）に次の値を代入すると、
Ｑ  ＝２６．５×１０−６［Ｃ／ｍ２］
ｄ  ＝８５．０×１０−６［ｍ］
ε０＝８．８５×１０−１２［Ｃ２／Ｎｍ２］
εｒ＝４．８
電位Ｖは、
Ｖ＝５３［Ｖ］
と求められる。
【００５３】
しかしながら、理論的に導かれた式（３）で与えられた上限では、飛び散りが発生してしまうことが確認されている。そこで、実際には、上述で得られたトナー担持電荷Ｅが中間転写ベルト７から第１のローラ２２内部へ移動する時間τを、より短くする必要がある。したがって、便宜的に定数αを導入し、α×τ２（０＜α＜１）を、トナー担持電荷Ｅが中間転写ベルト７から第１のローラ２２内部へ移動する時間とする必要がある。この理由は、式（２）における電荷のドリフト速度ｖｄが電荷数に対してボルツマンライクな分布をしているためであると予想することができる。すなわち、図３に示すように、τ２はこの分布関数の期待値であり、実際には、移動時間α×τ２の電荷が既に中間転写ベルト７から第１のローラ２２内部へ移動してしまっている。ゆえに、トナー担持電荷Ｅの中間転写ベルト７から第１のローラ２２への実効的な移動数を抑制するためには、以下の式（５）に示すような、条件式τ１＜α×τ２を満たす接触幅ｘを設定すればよいことから、定数αを導入した。なお、パラメータαの値は実験から求めた。
【００５４】
τ１＜α×τ２より、
ｘ＜（α×ｄ２×ｖｐ）／（μ×Ｖ）……（５）
上式（５）に次の値を代入すると、
α  ＝０．０４
ｄ  ＝８５．０×１０−６［ｍ］
ｖｐ＝０．１３０［ｍ／ｓｅｃ］
μ  ＝７．０×１０−１０［ｍ２／Ｖｓｅｃ］
Ｖ  ＝５３［Ｖ］
ｘは、
０＜ｘ＜１．０［ｍｍ］
と求まる。
【００５５】
以上の説明により、中間転写ベルト７と第１のローラ２２との接触幅ｘを１．０［ｍｍ］以下とすることで、トナー担持電荷Ｅが第１のローラ２２に散逸する前に、中間転写ベルト７が第１のローラ２２から剥離されるようにすることができるため、トナーの飛散は発生しない。以上から、本実施の形態では中間転写ベルト７と第１のローラ２２との接触幅ｘが１．０［ｍｍ］となるように構成した。
【００５６】
以上の説明では、中間転写ベルト７が一次転写部Ｔ１を通過して最初に接触するローラ（張架部材）を第１のローラ（第１の張架部材）２２として、この第１のローラ２２について上述の条件を満たすように構成した場合を例に説明した。本発明はこれに限定されるものではなく、中間転写ベルト７が一次転写部Ｔ１を通過した後、二次転写部Ｔ２に到達するまでの間に接触することになるローラ（張架部材）のうちの少なくとも１本について、上述の第１のローラ２２と同様の構成とすることにより、相応の効果を奏することができる。ここで、少なくとも１本とは、複数本を含むということである。なお、中間転写ベルト７が一次転写部Ｔ１と二次転写部Ｔ２との間で複数のローラ（張架部材）に接触する場合で、かつ複数のローラのうちの１本のローラを上述の第１のローラ２２と同様の構成にする場合には、この１本のローラは、一次転写部Ｔ１の直近下流側のローラ、つまり実施の形態１の第１のローラ２２とすることが最も大きな効果を挙げることができる。
【００５７】
［移動度μの測定方法］
一般に移動度μの測定にはＴＯＦ法がよく用いられるが、本実施の形態では非特許文献１（『過渡状態における転写ベルトの電気的特性』（水野恒雄、半那純一）日本画像学会誌  第４１巻  ２００２年）の測定方法から移動度μのオーダーを見積もった。
【００５８】
移動度μは式（６）から算出でき、これらの計算を電荷減衰特性の各電圧で行うことにより、電圧依存性を求めることができる。
【００５９】
μ＝（−９／８）×｛Ｌ／Ｖ（ｔ）｝２ｄＶ（ｔ）／ｄｔ……（６）
ただし、Ｌ    ：中間転写ベルトの厚み［ｍ］
Ｖ(ｔ):中間転写ベルトの表面電位［Ｖ］
【００６０】
そこで電荷減衰特性の測定方法について説明する。図８に測定装置を示す。下部電極（アース電極）３７に対して、上部電極３６を直径５．０[ｃｍ]の円筒形とし、密着性をよくするために導電性のグリスを電極表面に塗布してから中間転写ベルト７を上部電極３６と下部電極３７とで挟んだ。上部電極３６にはスイッチ４０を介して電圧を印加する。上部電極３６近傍には、表面電位計３８を配設して中間転写ベルト７の電圧を測定し、レコーダ３９で波形データを取得した。入力電源はＴｒｅｋ製高圧電源Ｍｏｄｅｌ６１０Ｄ、Ｔｒｅｋ製Ｍｏｄｅｌ３４４、またレコーダ３９は日置電機製メモリハイコーダ８８０８を使用した。
【００６１】
電荷減衰特性の測定は、まず入力電圧を任意に設定し、スイッチ４０をＯＮにして中間転写ベルト７に電荷を注入し、その後、瞬時にスイッチ４０をＯＦＦにする。スイッチ４０をＯＦＦにしたときから電荷の減衰は開始され、この電圧波形を表面電位計３８で取り込んでレコーダ３９に記憶する。記憶されたデータは、時間と電位が数値化されており、式（６）を用いることで移動度μのオーダーを見積もることができる。
【００６２】
＜実施の形態２＞
図４は、本実施の形態の画像形成装置の概略構成を模式的に示す縦断面図である。なお、本実施の形態においては、中間転写ベルト７及びこれが掛け渡されるローラ３０，３１，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ、３３，３４，３５の構成を除いた他の構成については、上述の実施の形態と同様であるので、同様の符号を付して重複説明は省略した。
【００６３】
本実施の形態では、中間転写ベルト７が一次転写部Ｔ１を通過した後、最初に接触する第１のローラ（張架部材）３２ａの直近下流側に、第１のローラ３２ａとローラ径が同じローラ（張架部材）３２ｂ，３２ｃ，３２ｄを３本追加し、中間転写ベルト７と、各ローラ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ３２ｄとの接触方向の接触幅がいずれも１．０［ｍｍ］となるように構成した。
【００６４】
この結果、中間転写ベルト７表面でのトナーの飛び散りを有効に回避できるようになった。また、図５（ａ），（ｂ）に示すように、第１のローラ３２ａの直近下流側にローラ３２ｂ，３２ｃ，３２ｄを追加したことにより、中間転写ベルト７の進行方向に対する曲げ角度θ［°］を、第１のローラ３２ａが１本だけの場合と比較して、４倍（４θ）に大きくすることができる。ここで曲げ角度θとは、中間転写ベルト７のローラ３２ａに対する巻きつけ角度と等しく、図５（ａ）では、ローラ３２ａを通過する前の中間転写ベルト７と、通過後の中間転写ベルト７とがなす角度（直線Ｈ１と直線Ｈ２とがなす角度）で示されている。
【００６５】
上述の各ローラ３２ａ〜３２ｄのローラ径Ｒ［ｍｍ］が決まると、各ローラ３２ａ〜３２ｄと中間転写ベルト７との接触幅を１［ｍｍ］とする曲げ角度θが式（７）で決まってしまう。
【００６６】
θ＝３６０／πＲ……（７）
【００６７】
このため、ローラ３２ａが１本だけの場合は、曲げ角度がθとなり、これ以上大きくすることができない。
【００６８】
そこで、本実施の形態のように、第１のローラ３２ａと同様のローラ３２ｂ，３２ｃ，３２ｄを第１のローラ３２ａの直近下流側に３本追加することにより、曲げ角度を４倍の４θとすることができる。そして、中間転写ベルト７の曲げ角度を大きくすることにより、中間転写ベルト７の占有面積を小さくすることができるので、画像形成装置の小型化に寄与することが可能となる。
【００６９】
なお、本実施の形態では、追加するローラの本数が３本の場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。追加するローラの本数は、１本以上任意に設定することができる。そして上述から明らかなように、追加するローラの本数が多くなるほど、中間転写ベルト７の曲げ角度を大きくとることができる。ちなみに、追加するベルトの本数がｎ本（ｎ≧１）の場合、中間転写ベルト７の曲げ角度は、（ｎ＋１）θとなる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】実施の形態１の画像形成装置の概略構成を模式的に示す縦断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、中間転写ベルトがローラに接触した際に中間転写ベルト表面に担持されていたトナーが飛散するようすを説明する図である。
【図３】全電荷数に対するドリフト速度の分布予想図である。
【図４】実施の形態２の画像形成装置の概略構成を模式的に示す縦断面図である。
【図５】第１のローラの直近下流側にローラを追加した場合の、中間転写ベルトの巻き付け角度を説明する図である。
【図６】中間転写ベルトを使用した、従来の画像形成装置の概略構成を模式的に示す縦断面図である。
【図７】中間転写ベルトと第１のローラとの接触幅を変化させた場合のトナーの飛び散り具合の変化を示す図である。
【図８】中間転写ベルトの移動度を測定するための測定装置の概略を説明する図である。
【符号の説明】
【００７１】
１          感光ドラム（像担持体）
７          中間転写ベルト（中間転写体）
２０，２１，２２，２３，２４，２５，３０，３１，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３３，３４，３５
ローラ（張架部材）
２２，３２ａ
第１のローラ（第１の張架部材）
３６        上部電極
３７        下部電極
３８        表面電位計
３９        レコーダ
４０        スイッチ
Ｔ１        一次転写部（一次転写ニップ部）
Ｔ２        二次転写部（二次転写ニップ部）
【図１】
2006154234.tif 000003
【図２】
2006154234.tif 000004
【図３】
2006154234.tif 000005
【図４】
2006154234.tif 000006
【図５】
2006154234.tif 000007
【図６】
2006154234.tif 000008
【図７】
2006154234.tif 000009
【図８】
2006154234.tif 000010