(57)【要約】【課題】記録面に凹凸を有する記録媒体に対して高い転写性を実現できる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１は、中間転写ベルト２１を備える。中間転写ベルト２１は、弾性層を少なくとも含む。変位量測定装置１００にて、中間転写ベルト２１に加圧が開始されてから規定の加圧力に到達した時までの時間をｔ０とし、その時の中間転写ベルト２１の測定領域の変位量をａ'とし、変位が収束した後の変位量をｂとし、ａ'およびｂを用いて（ａ'−ｂ）／ｂで算出されるＥ'と、ｔ０との関係において、Ｅ'が最大となる時のｔ０を過渡応答時間Ｔｍとした場合、ｘ１、ｘ２（それぞれ中間転写ベルト２１の最大圧力の２０％、８０％となる位置）および中間転写ベルト２１の搬送速度Ｖsysを用いて（ｘ２−ｘ１）／Ｖsysで算出されるＴnipが、Ｔｍ／４≦Ｔnip≦Ｔｍ×４の条件を満たす。【選択図】図２３
2018060031.tif 000002
【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、
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、
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ｔ０［ｓ］における変位量を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、前記ａ'および前記ｂを用いて（ａ'−ｂ）／ｂで算出されるＥ'［−］とｔ０［ｓ］との関係において、Ｅ'［−］が最大となる時のｔ０［ｓ］を過渡応答時間Ｔｍ［ｓ］とした場合に、
前記ニップ部において前記中間転写ベルトが受ける圧力の最大値の２０％となる値が観察された前記中間転写ベルトの搬送方向における位置をｘ１［ｍｍ］、前記ニップ部において前記中間転写ベルトが受ける圧力の最大値の８０％の値が観察された前記搬送方向における位置をｘ２［ｍｍ］、前記ｘ１から前記ｘ２までの領域における前記中間転写ベルトの搬送速度をＶsys［ｍｍ／ｓ］とし、前記ｘ１、前記ｘ２および前記Ｖsysを用いて（ｘ２−ｘ１）／Ｖsysで算出されるＴnip［ｓ］が、Ｔｍ／４≦Ｔnip≦Ｔｍ×４の条件を満たす、画像形成装置。
【請求項２】
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４［ｋＰａ／ｍｓ］の加圧速度で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量の最大値をａ［μｍ］とし、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】
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量の最大値をａ［μｍ］とし、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の条件を満たす、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、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、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】
この転写ベルトとしては、各種のものが提案されているが、記録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転写ベルトの表面側の一部が入り込むように変形することになり、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結果となり、トナーの移動が生じ易くなって記録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】
ここで、上述したような弾性層を有する中間転写ベルトを用いる場合であっても、その表面に、より深い凹部を有する記録媒体に対して高い転写性を実現するためには、中間転写ベルトに設けられる弾性層の厚みをより大きくしたり、当該弾性層の硬度をさらに下げたりすることが必要になる。
【０００８】
本発明は、記録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る画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、弾性層を含む種々の転写ベルトを製作して研究を重ねた結果、所定の加圧条件のもとで加圧された際にその表面が所定の特徴的な挙動を示して変位した転写ベルトに限り、これを中間転写ベルトとして用いた場合に、記録面に凹凸を有する記録媒体に対しても高い転写性を確保できることを知見した。ここで、所定の加圧条件のもとで加圧された際にその表面が所定の特徴的な挙動を示して変位する転写ベルトであるか否かは、本発明者が考案した後述する変位量測定装置を用いた評価方法にて評価することができる。
【００１０】
しかし、そのように構成したベルトを画像形成装置に用いた場合であっても、トナーを記録媒体へ転写する際に中間転写ベルトを加圧する時間、すなわち、画像形成装置におけるプロセス条件と、種々の中間転写ベルトとの組み合わせが不適切な場合に、記録面に凹凸を有する記録媒体への転写性が悪化する場合があることが確認された。そこで本発明者は、この問題を解決すべくさらに検討を進め、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
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。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、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ようにすることにより、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、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、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ｔ０［ｓ］における変位量を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、ａ'およびｂを用いて（ａ'−ｂ）／ｂで算出されるＥ'［−］とｔ０［ｓ］との関係において、Ｅ'［−］が最大となる時のｔ０［ｓ］を過渡応答時間Ｔｍ［ｓ］とした場合に、ニップ部において中間転写ベルトが受ける圧力の最大値の２０％となる値が観察された中間転写ベルトの搬送方向における位置をｘ１［ｍｍ］、ニップ部において中間転写ベルトが受ける圧力の最大値の８０％の値が観察された搬送方向における位置をｘ２［ｍｍ］、ｘ１からｘ２までの領域における中間転写ベルトの搬送速度をＶsys［ｍｍ／ｓ］とし、ｘ１、ｘ２およびＶsysを用いて（ｘ２−ｘ１）／Ｖsysで算出されるＴnip［ｓ］が、Ｔｍ／４≦Ｔnip≦Ｔｍ×４の条件を満たす。
【００１２】
上記の画像形成装置において、種々の中間転写ベルトに対する指標である過渡応答時間Ｔｍ［ｓ］に応じて、画像形成装置におけるプロセス条件であるＶsys［ｍｍ／ｓ］により設定されるＴnip［ｓ］を所定の条件を満たすように設定することで、記録面に凹凸を有する記録媒体であってもより高い転写性を確保することができる。
【００１３】
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、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ようにすることにより、中間転写ベルトの一部である被加圧領域が４［ｋＰａ／ｍｓ］の加圧速度で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、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量の最大値をａ［μｍ］とし、ａおよびｂを用いて（ａ−ｂ）／ｂで算出されるＥ［−］が、０．２≦Ｅの条件を満たす。
【００１４】
上記の中間転写ベルトを画像形成装置に用いることで、記録面に凹凸を有する記録媒体に対して、高い転写性を確保することができる。
【００１５】
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、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ようにすることにより、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、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量の最大値をａ［μｍ］とし、ａおよびｂを用いて（ａ−ｂ）／ｂで算出されるＥ［−］とｔ０［ｓ］とが、中間転写ベルトの変位量に対する時定数τ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の条件を満たす。
【００１６】
上記の中間転写ベルトを画像形成装置に用いることで、記録面に凹凸を有する記録媒体に対して、高い転写性を確保することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の適用により、種々の中間転写ベルトに応じて、トナーを記録媒体へ転写する際に中間転写ベルトを加圧する時間を適切に設定することで、記録面に凹凸を有する記録媒体であっても高い転写性を実現し、高品位の画像形成ができる画像形成装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【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に示す中間転写ベルトの断面図である。
【図３】図１に示す二次転写部の概略図である。
【図４】変位量測定装置の構成および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５】図４（Ａ）に示す変位量測定装置の下側ブロックおよび上側ブロックの斜視図である。
【図６】図４（Ａ）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７】図４（Ａ）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８】図４（Ａ）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９】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ならびに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１０】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ならびに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１１】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１２】一次変位率ｋ１とΔＶadhとの関係を示すグラフである。
【図１３】二次変位率ｋ２とΔＶadhとの関係を示すグラフである。
【図１４】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１５】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１６】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１７】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１８】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１９】ニップ部において、中間転写ベルトの搬送方向における中間転写ベルトの受ける圧力を示したグラフである。
【図２０】変位量測定装置を用いて中間転写ベルトを評価した場合に得られた中間転写ベルトの測定領域の変位の挙動と、被加圧領域に対する加圧力との関係を示すグラフである。
【図２１】加圧時間ｔ０［ｓ］と過渡変位率Ｅ’［−］との関係を示したグラフである。
【図２２】ｔ０［ｓ］が過渡応答時間Ｔｍ［ｓ］に比べて小さい場合、略等しい場合、大きい場合、の過渡最大変位量ａ’［μｍ］の違いを示す図である。
【図２３】加圧時間ｔ０［ｓ］と過渡変位率Ｅ’との関係を、横軸にｔ０［ｓ］をとり横軸を対数表示にしてプロットしたグラフである。
【図２４】図２３で示すグラフの一部を横軸を線形表示にして拡大したグラフである。
【図２５】過渡応答時間Ｔｍ［ｓ］が０．０２４［ｓ］であるベルト種Ａについて、ニップ加圧時間Ｔnip［ｓ］を変更して、エンボス紙に対する中間転写ベルトの転写性（凹凸紙転写性）を確認した結果を示す表である。
【図２６】過渡応答時間Ｔｍ［ｓ］の異なる種々の中間転写ベルトについて、ニップ加圧時間Ｔnip［ｓ］を０．０２４［ｓ］に設定して、エンボス紙に対する中間転写ベルトの転写性（凹凸紙転写性）を確認した結果を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
＜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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。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。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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
搬送経路部５ｃにおける用紙の搬送速度は、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、ギア等を含んでいる。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。
【００３３】
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。
【００３４】
なお、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。
【００３５】
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。なお、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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
なお、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。
【００４１】
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。
【００４２】
ここで、トナーは、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を使用することができる。トナーの体積平均粒径は、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。
【００４３】
トナーの形状係数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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
＜中間転写ベルト＞
図２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２を参照して、中間転写ベルト２１の構成について説明する。
【００４７】
図２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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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１０８［Ω・ｃｍ］以上１０１２［Ω・ｃｍ］以下である。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
＜二次転写部の構成＞
図３は、図１に示す二次転写部の概略図である。次に、この図３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３においては、二次転写ベルト３１の図示は省略している。
【００６９】
図３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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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方向に向けて図示しない押圧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。
【００７４】
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。
【００７５】
ここで、二次転写ローラー３３の表面の硬度は、対向ローラー２４の表面の硬度よりも高いため、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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
＜変位量測定装置＞
図４（Ａ）は、上記変位量測定装置１００の構成を示す概略図であり、図４（Ｂ）および図４（Ｃ）は、当該変位量測定装置１００に具備される加圧機構の動作を示す概略図である。図５（Ａ）は、図４（Ａ）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５（Ｂ）は、図４（Ａ）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。
【００７９】
図４（Ａ）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。
【００８０】
図４（Ａ）および図５（Ａ）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。
【００８１】
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。
【００８２】
図４（Ａ）および図５（Ｂ）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。
【００８３】
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。
【００８４】
図４（Ａ）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。
【００８５】
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。
【００８６】
図４（Ｂ）および図４（Ｃ）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。
【００８７】
図４（Ａ）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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
＜評価方法＞
図６は、図４（Ａ）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７は、図４（Ａ）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。
【００９１】
ベルトＳの評価は、前述した図４（Ａ）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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。なお、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。
【００９５】
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）。
【００９６】
そして、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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
図６および図７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６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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
＜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８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。
【０１０５】
図８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し、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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
＜中間転写ベルトの変位のパターン＞
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８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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
ここで、図８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。また、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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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り、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。
【０１１６】
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。また、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。また、二次変位率ｋ２［μｍ／ｓ］が相対的に大きい値をとる場合には、中間転写ベルトの二次変位がより高速で生じていることになる。
【０１１７】
ここで、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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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、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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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、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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
なお、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、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。
【０１２５】
＜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。
【０１２６】
図９（Ａ）は、非弾性層のみからなる中間転写ベルト２１’を使用した場合の中間転写ベルト２１’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９（Ｂ）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。
【０１２７】
図９（Ａ）に示すように、非弾性層のみからなる中間転写ベルト２１’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２１’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２１’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。
【０１２８】
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２１’から飛翔させる必要がある。トナーＴを中間転写ベルト２１’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２１’に対する付着力に打ち勝つ必要がある。なお、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に生じる鏡像電荷とによる静電的引力）の合計である。
【０１２９】
ここで、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２１’との間の電位差をｄＶとし、エンボス紙１０００と転写ベルト２１’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と転写ベルト２１’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。
【０１３０】
したがって、図９（Ｂ）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９（Ｂ）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（２１’）を付している。
【０１３１】
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。
【０１３２】
図１０（Ａ）は、弾性層を含む中間転写ベルト２１”を使用した場合の中間転写ベルト２１”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１０（Ｂ）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。
【０１３３】
図１０（Ａ）に示すように、弾性層を含む中間転写ベルト２１”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２１”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２１”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２１”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。
【０１３４】
一方で、当該弾性層を含む中間転写ベルト２１”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２１”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２１”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２１”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。
【０１３５】
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１０（Ｂ）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２１’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１０（Ｂ）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（２１”）を付している。
【０１３６】
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２１’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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
ここで、図１０（Ｂ）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。
【０１４０】
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り、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。
【０１４１】
＜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。
【０１４２】
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４（Ａ）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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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１１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１２は、一次変位率ｋ１とΔＶadhとの関係を示すグラフである。図１３は、二次変位率ｋ２とΔＶadhとの関係を示すグラフである。
【０１４５】
図１１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。
【０１４６】
図１２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。
【０１４７】
図１３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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
＜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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。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。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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
（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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
（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。
【０１５６】
図６，７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。
【０１５７】
図１４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１４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。
【０１５８】
図１４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。
Ｅ＝α×ｅｘｐ（−ｔ０／τ）
【０１５９】
図１４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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
（時定数τと変位波形との関係）
図１５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の組成が異なり、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６，７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１５に図示されている。図１５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１５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。
【０１６２】
図１５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。
【０１６３】
図１５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。
【０１６４】
図１５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。
【０１６５】
図１５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。
【０１６６】
図１５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。
【０１６７】
したがって、図１５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。
【０１６８】
図１６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１６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６，７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。
【０１６９】
図１６に示すグラフの横軸は、対数表示した時定数τを示す。図１６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１６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１６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。
【０１７０】
図１６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７）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。
【０１７１】
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。
【０１７２】
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。
【０１７３】
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。
【０１７４】
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。
【０１７５】
したがって、図１６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。
【０１７６】
なお図１６には、図１５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。
【０１７７】
（時定数τと付着力低減効果との関係）
図１７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１４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１７に図示されている。
【０１７８】
図１７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。
【０１７９】
＜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。
【０１８０】
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°であった。二次転写部における圧力は２００ｋＰａとした。ニップ軸方向長さは３４０ｍｍとした。
【０１８１】
（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。
【０１８２】
（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。
【０１８３】
（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６，７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１８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。
【０１８４】
図１８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。
【０１８５】
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。
【０１８６】
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１７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。
【０１８７】
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。
【０１８８】
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。さらに、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。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。
【０１８９】
なお、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ので、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、転写ベルト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。
【０１９０】
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、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。
【０１９１】
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。
【０１９２】
＜二次転写部のニップ加圧時間Ｔnip＞
上記のように、弾性層を含む中間転写ベルト２１を使用した場合であっても、記録媒体へ転写する際に中間転写ベルト２１を加圧する時間と、中間転写ベルト２１との組み合わせが不適切な場合、付着力低減効果が発揮されず、エンボス紙のような記録面に凹凸を有する記録媒体に対して、転写性が悪化する場合がある。加圧時間が短い場合、中間転写ベルト２１の変形が追随できずに遅れるため、ニップ部Ｎでの過渡的な変位量が十分に得られない。その結果、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い。一方で、加圧時間が長い場合、中間転写ベルト２１の内部応力の緩和速度が優るため、加圧中に中間転写ベルト２１の変位量が減衰し、ニップ部Ｎでの過渡的な変位量が十分に得られない。その結果、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い。以下において、種々の中間転写ベルト２１に応じて転写時の加圧時間を適切に設定することによって、高い転写性を実現できることについて説明する。
【０１９３】
まず画像形成装置１において、トナーを記録媒体へ転写する際の中間転写ベルトの加圧時間について説明する。図１９は、ニップ部Ｎにおいて、中間転写ベルト２１の搬送方向における中間転写ベルト２１の受ける圧力を示したグラフである。二次転写ローラー３３と中間転写ベルト２１との間に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）を挟み込み、中間転写ベルト２１は静止状態として、二次転写ローラー３３を圧接させて圧力分布を測定する。
【０１９４】
図１９に示すグラフにおいて、横軸は中間転写ベルト２１の搬送方向を示し、縦軸は中間転写ベルト２１に作用する圧力を示す。中間転写ベルト２１の搬送方向に沿った圧力分布に基づき、圧力の最大値Ｐ［ｋＰａ］を求めるとともに、ニップ部Ｎの入口からピーク圧に達するまでの範囲において、圧力が当該最大値Ｐ［ｋＰａ］の２０％（Ｐ＊０．２）［ｋＰａ］となる搬送方向位置ｘ１［ｍｍ］、および圧力が当該最大値Ｐ［ｋＰａ］の８０％（Ｐ＊０．８）［ｋＰａ］となる搬送方向位置ｘ２［ｍｍ］を求める。図１９に示すように、ｘ１とｘ２との間の領域では、搬送方向位置に対して圧力がほぼ直線的に増加する。ここで、中間転写ベルト２１がｘ１とｘ２との間の領域を通過する時間をニップ加圧時間Ｔnip［ｓ］と定義する。ニップ加圧時間Ｔnip［ｓ］は、上述したシステム速度Ｖsys［ｍｍ／ｓ］から算出することができ、Ｔnip＝（ｘ２−ｘ１）／Ｖsysとなる。
【０１９５】
＜中間転写ベルトに対する指標Ｔｍ＞
次に種々の中間転写ベルト２１に対する指標を定義する。図２０は、変位量測定装置１００を用いて中間転写ベルト２１を評価した場合に得られた中間転写ベルト２１の測定領域の変位の挙動と、被加圧領域ＰＲに対する加圧力との関係を示すグラフである。変位量測定装置１００において中間転写ベルト２１の変位を測定する際は、予め定められた加圧速度［ｋＰａ／ｍｓ］で２００［ｋＰａ］の加圧力に到達した後、２００［ｋＰａ］の加圧力で一定に加圧する。この場合被加圧領域ＰＲが、２００［ｋＰａ］の加圧力で一定に加圧された状態で保持されるため、加圧力がｔ０［ｓ］の時点で２００［ｋＰａ］に到達した後も中間転写ベルト２１の変位量は増加し、変位量の最大値ａ［μｍ］はｔ０［ｓ］（以下、「加圧時間」という）から遅れて観察される場合がある。
【０１９６】
一方、画像形成装置１において中間転写ベルト２１を加圧する際は、変位量測定装置１００を用いる評価の場合とは異なり、上述した図１９に示すように、ニップ部Ｎにおける圧力が最大に到達した後、すみやかに減少していく。変位量測定装置１００を用いる評価では、最大加圧力に達した後は、そのまま一定に保持されるが、画像形成装置１におけるニップ部Ｎでは、圧力は保持されずすみやかに減少していく。このため、図２０に示すように、実際のニップ部においては最大変位量ａ［μｍ］に達することなく、ａ［μｍ］よりも低い値で最大値をとると考えられる。そこで、変位量測定装置１００を用いて中間転写ベルト２１を評価する場合において、実際のニップ部Ｎでの変位量により近いと考えられる指標を導入する。
【０１９７】
図２０に示すように、加圧時間ｔ０［ｓ］における変位量を過渡最大変位量ａ’［μｍ］とし、過渡変位率Ｅ’［−］をＥ’=（ａ’−ｂ）／ｂと定義する。図２１は、加圧時間ｔ０［ｓ］と過渡変位率Ｅ’［−］との関係を示したグラフである。図２１に示すように、変位量測定装置１００を用いて、図２０に示すｔ０［ｓ］を変化させながら過渡変位率Ｅ’［−］を測定し、ｔ０［ｓ］と過渡変位率Ｅ’［−］との関係をグラフにすると、本発明にかかる中間転写ベルト２１の場合、上凸形状のグラフとなる。ここで、過渡変位率Ｅ’［−］が最大値を取るときのｔ０［ｓ］を過渡応答時間Ｔｍ［ｓ］と定義する。過渡応答時間Ｔｍ［ｓ］は、中間転写ベルト２１が各々有する、ベルト毎に固有の指標である。
【０１９８】
過渡変位率Ｅ’［−］を大きく発現させるには、加圧時間ｔ０［ｓ］と、過渡応答時間Ｔｍ［ｓ］との関係が重要である。図２２（Ａ）、図２２（Ｂ）、図２２（Ｃ）はそれぞれ、加圧時間ｔ０［ｓ］が過渡応答時間Ｔｍ［ｓ］に比べて小さい場合、略等しい場合、大きい場合、の過渡最大変位量ａ’［μｍ］の違いを示す図である。
【０１９９】
ｔ０［ｓ］がＴｍ［ｓ］に比べて小さい場合（ｔ０＜＜Ｔｍの場合）の加圧時間をｔ０１［ｓ］、ｔ０１［ｓ］における過渡最大変位量をａ’１［μｍ］、過渡変位率をＥ’０１［−］とする。この場合、中間転写ベルト２１の変形が追随できずに遅れるため、図２２（Ａ）に示すように、過渡最大変位量ａ’［μｍ］は変位の最大値ａ［μｍ］よりも小さくなり、過渡変位率Ｅ’０１［−］は小さくなる。
【０２００】
ｔ０がＴｍに近い場合（ｔ０≒Ｔｍの場合）の加圧時間をｔ０２［ｓ］、ｔ０２［ｓ］における過渡最大変位量をａ’２［μｍ］、過渡変位率をＥ’０２［−］とする。この場合、図２２（Ｂ）に示すように、過渡最大変位量ａ’［μｍ］は変位の最大値ａ［μｍ］とほぼ等しくなり、過渡変位率Ｅ’０２［−］は大きくなる。
【０２０１】
ｔ０がＴｍに比べて大きい場合（Ｔｍ＜＜ｔ０の場合）の加圧時間をｔ０３［ｓ］、ｔ０３［ｓ］における過渡最大変位量をａ’３［μｍ］、過渡変位率をＥ’０３［−］とする。この場合、中間転写ベルト２１の内部応力の緩和速度が優るため、図２２（Ｃ）に示すように、過渡最大変位量ａ’［μｍ］と変位の収束値ｂ［μｍ］との差が小さくなり、過渡変位率Ｅ’０３［−］は小さくなる。
【０２０２】
＜ニップ加圧時間Ｔnipと過渡応答時間Ｔｍとの関係＞
図２３は、加圧時間ｔ０［ｓ］と過渡変位率Ｅ’との関係を、横軸にｔ０［ｓ］をとり横軸を対数表示にしてプロットしたグラフである。図２４は、図２３で示すグラフの一部を横軸を線形表示にして拡大したグラフである。図２１で考察した通り、加圧時間ｔ０［ｓ］に対する過渡変位率Ｅ’［−］は上に凸の曲線を描き、過渡変位率Ｅ’［−］の最大値から過渡応答時間Ｔｍ［ｓ］を求めることができる。図２３、図２４より、付着力低減による記録面に凹凸を有する記録媒体への転写性改善効果を安定して発揮するための、加圧時間ｔ０［ｓ］の最適な条件を考察する。
【０２０３】
まず、加圧時間ｔ０［ｓ］の上限値について考える。付着力低減効果を得るためには、過渡変位率Ｅ’［−］が正の値をとることが望ましい。図２３のグラフより、Ｅ’＞０となる加圧時間ｔ０［ｓ］の上限値はＴｍ×４付近であったため、加圧時間ｔ０［ｓ］の上限値はＴｍ×４と定められる。
【０２０４】
次に、加圧時間ｔ０［ｓ］の下限値について考える。図２４の直線Ａと直線Ｂとの交点より小さい領域において、過渡変位率Ｅ’［−］の変化率が大きいことがわかる。上記の領域では、加圧時間ｔ０［ｓ］の変動がわずかでも過渡変位率Ｅ’［−］の値が大きく変動し、画質に多大な影響を与えるため、好ましくない。よって、直線Ａと直線Ｂとの交点付近であるＴｍ／４［ｓ］を加圧時間ｔ０［ｓ］の下限値とする。
【０２０５】
以上より、付着力低減による記録面に凹凸を有する記録媒体への転写性改善効果を安定して発揮するためのｔ０［ｓ］の最適な条件は、Ｔｍ／４≦ｔ０≦Ｔｍ×４となる。
【０２０６】
ここで、図１９のｘ１とｘ２との間の領域において、中間転写ベルト２１の圧力が搬送方向位置に対して比例的に増加する。また、変位量測定装置１００を用いて中間転写ベルト２１を評価する場合の図６に示すような加圧条件において、加圧時間ｔ０［ｓ］までの領域も、比例的に加圧力が増加する。
【０２０７】
よって、画像形成装置１において、ｘ１とｘ２との間の領域を通過する時間であるニップ加圧時間Ｔnip［ｓ］は、図４に示す変位量測定装置１００を用いて中間転写ベルト２１を評価する場合の加圧条件である加圧時間ｔ０［ｓ］に相当すると考えることができる。上述した通り、付着力低減による記録面に凹凸を有する記録媒体への転写性改善効果を安定して発揮するためのｔ０［ｓ］の最適な条件は、Ｔｍ／４≦ｔ０≦Ｔｍ×４であるので、Ｔｍ／４≦Ｔnip≦Ｔｍ×４が、付着力低減による記録面に凹凸を有する記録媒体への転写性改善効果を安定して発揮するための最適な条件となり得ると考えられる。
【０２０８】
以上において説明したように、変位量測定装置１００を用いて中間転写ベルト２１を評価した場合の中間転写ベルト２１に対する指標である過渡応答時間Ｔｍ［ｓ］と、画像形成装置１におけるプロセス条件であるニップ加圧時間Ｔnip［ｓ］との関係が転写性に影響を及ぼすが、中間転写ベルト２１に対する指標Ｔｍ［ｓ］に応じて、画像形成装置１のプロセス条件によって設定されるＴnip［ｓ］をＴｍ／４≦Ｔnip≦Ｔｍ×４を満たすように調整することで、記録面に凹凸を有する記録媒体に対して、高い転写性を実現することができる。
【０２０９】
＜実施例Ａ＞
実施例においては、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図８に示す変位パターンを呈する中間転写ベルトに付け替えて、圧力増加速度ΔＰ／Δｔを変更して画像形成を実際に行なった。
【０２１０】
本実施例において使用した中間転写ベルトは、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り、基層の厚みが８０［μｍ］であり、弾性層の厚みが２００［μｍ］である。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整することで弾性層の組成が異なる中間転写ベルトを多数試作した。これらを変位量測定装置１００を用いた中間転写ベルト２１の評価方法に基づいてそれぞれ評価し、種々の中間転写ベルト２１の過渡応答時間Ｔｍ［ｓ］を求めた。さらに、過渡応答時間Ｔｍ［ｓ］とニップ加圧時間Ｔnip［ｓ］との関係が、記録面に凹凸を有する記録媒体への転写性に及ぼす影響を確認した。なお、このときの加圧速度は４［ｋＰａ／ｍｓ］（ｔ０＝０．０５［ｓ］）に設定して評価を行った。
【０２１１】
（転写性の良否）
転写性の良否の確認には、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］である。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未満である場合には、「良」と判定し、濃度差が０．２５以上０．４０未満である場合には、「可」と判定し、濃度差が０．４０以上である場合には、「不可」と判定した。
【０２１２】
（評価結果）
図２５は、過渡応答時間Ｔｍ［ｓ］が０．０２４［ｓ］であるベルト種Ａについて、ニップ加圧時間Ｔnip［ｓ］を変更して、エンボス紙に対する中間転写ベルト２１の転写性（凹凸紙転写性）を確認した結果を示す表である。図２６は、過渡応答時間Ｔｍ［ｓ］の異なる種々の中間転写ベルト２１について、ニップ加圧時間Ｔnip［ｓ］を０．０２４［ｓ］に設定して、エンボス紙に対する中間転写ベルト２１の転写性（凹凸紙転写性）を確認した結果を示す表である。
【０２１３】
図２５および図２６の実施例１においては、種々の中間転写ベルト２１毎の固有の指標である過渡応答時間Ｔｍ［ｓ］の値に合わせて、画像形成装置１におけるプロセス条件であるニップ加圧時間Ｔnip［ｓ］を調整した。その結果、中間転写ベルト２１の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た。
【０２１４】
図２５および図２６の実施例２〜実施例５においては、過渡応答時間Ｔｍ［ｓ］とニップ加圧時間Ｔnip［ｓ］とが、Ｔｍ／４≦Ｔnip≦Ｔｍ×４の関係を満たしている。実施例１〜実施例５の結果では、中間転写ベルト２１の付着力低減効果が十分発現し、エンボス紙の凹部において許容レベルの良好な転写性が得られた。
【０２１５】
＜比較例Ａ＞
図２５の比較例１と図２６の比較例４では、過渡応答時間Ｔｍ［ｓ］と、ニップ加圧時間Ｔnip［ｓ］との関係がＴnip＜Ｔｍ／４である。この場合、中間転写ベルト２１の変形が追随できずに遅れるため、ニップ内での過渡的な変位量が十分に得られない。その結果、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。
【０２１６】
一方、図２５の比較例２と図２６の比較例３では、中間転写ベルト２１の過渡応答時間Ｔｍ［ｓ］と、ニップ加圧時間Ｔnip［ｓ］との関係がＴｍ×４＜Ｔnipである。この場合、中間転写ベルト２１の内部応力の緩和速度が優るため、加圧中に中間転写ベルト２１の変位量が減衰し、ニップ内での過渡的な変位量が十分に得られない。その結果、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。
【０２１７】
ここで、上記実施例、比較例に挙げたベルトＡ〜ベルトＥは、Ｔnip≒Ｔｍとなるような条件で変位量測定装置１００を用いて中間転写ベルト２１を評価した場合に得られたオーバーシュート率Ｅ＝（ａ−ｂ）／ｂが、どれも１程度となる中間転写ベルト２１を使用している。今回の実験では、オーバーシュート率Ｅ［−］が０．２≦Ｅ≦３の条件を満たすものであって、かつ、Ｔnip［ｓ］と過渡応答時間Ｔｍ［ｓ］とがＴnip≒Ｔｍを満たす場合、エンボス紙の凹部において十分な転写性が得られた。一方、Ｅ＜０．２となる中間転写ベルト２１を用いた場合の転写性向上効果は限定的であった。また、Ｅ＞３となる中間転写ベルト２１を用いた場合、転写性向上効果は十分であったものの、必要な耐久性が得られなかった。
【０２１８】
さらに、時定数τが０.０１５≦τ≦０.１の条件を満たすベルトを用いた場合、エンボス紙の凹部において十分な転写性が得られた。一方、過渡変位時定数τが０.０１５より小さいベルトを用いた場合の転写性向上効果は限定的であった。また、過渡変位時定数τが０.１より大きいベルトを用いた場合、転写性向上効果は十分であったものの、紙とベルトの分離性が悪化して品質が低下した。
【０２１９】
以上において説明した本実施の形態においては、図８に示す変位パターンを呈する中間転写ベルトを具備す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。
【０２２０】
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。
【０２２１】
このように、今回開示した上記実施の形態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の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【符号の説明】
【０２２２】
１  画像形成装置、２  画像読取部、２ａ  自動原稿給紙装置、２ｂ  原稿画像走査装置、３  画像処理部、４  画像形成部、５  用紙搬送部、５ａ  給紙部、５ａ１，５ａ２，５ａ３  給紙トレイユニット、５ｂ  排紙部、５ｂ１  排紙ローラー、５ｃ  搬送経路部、５ｃ１  レジストローラー対、６  定着装置、６ａ  定着ローラー、６ｂ  加圧ローラー、７  ＣＣＤセンサ、１０  画像形成ユニット、１１  露光装置、１２  現像装置、１３  感光体ドラム、１４  帯電装置、１５  ドラムクリーニング装置、２０  中間転写ユニット、２１  中間転写ベルト、２１ａ  基層、２１ｂ  弾性層、２１ｃ  表層、２１ｓ１  第１主面、２１ｓ２  第２主面、２２  一次転写ローラー、２３  支持ローラー、２４  対向ローラー、２４ａ  芯金、２４ｂ  弾性部、２５  ベルトクリーニング装置、３０  二次転写ユニット、３１  二次転写ベルト、３２  支持ローラー、３３  二次転写ローラー、３３ｃ  二次転写電源、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、１３０  加圧機構、１３１  加圧部材、１３２  スプリング、１３３  カム、１３４  シャフト、１３５  駆動モーター、１４０  張力付与機構、１４１  フィルム、１４２  テープ、１４３  錘、１５０  変位計、１５１  ヘッド部、１０００  記録媒体，エンボス紙、１００１  記録面、１００２  凹部、１００３  凸部、Ｎ  ニップ部。
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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