(57)【要約】【課題】転写ベルトから非平滑紙や封筒などの凹凸のある記録材へトナー像を二次転写する際に、トナー像の一部が転写せずに白抜けする、所謂、ボソツキの発生を抑制できる画像形成装置を提供すること。【解決手段】基層９１と、その基層９１の上に形成され複数の空洞９５が形成された弾性層９２と、その弾性層９２の上に形成された表層９３と、空洞９５に遊嵌された硬材９４とを備えて転写ベルト３１を構成し、その転写ベルト３１を備えて画像形成装置を構成する。そして、二次転写の際、転写ベルト３１を用紙へ押圧した瞬間、トナー像が載っている転写ベルト３１の表面は、空洞９５内の硬材９４の動き回りと、その硬材９４の有無に応じて、凸凹に変形し、転写ベルト３１と用紙との密着度が向上すると同時に、凝集しているトナー層の厚さ方向に剪断力が生じて凝集状態を破壊する。【選択図】図２
2009288536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にトナー像を担持させると共に該トナー像をシート状の記録材に押圧させ転写させる中間転写体を備えた画像形成装置であって、
前記中間転写体は、弾性層を備え、該弾性層は、内部に空洞が形成されると共にその空洞に粒状の硬材が遊嵌されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記空洞は、前記硬材の径よりも大きく、且つ、前記硬材の表面と前記空洞の内面との間に前記硬材の径より小さい間隙が形成可能な大きさであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記空洞は、前記中間転写体の深さ方向に延出していることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記トナー像を前記記録材に押圧させる部位となる転写ニップまたはその転写ニップの入口側に前記硬材に振動を付与させる起振手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記硬材は、帯磁可能に構成され、
前記起振手段は、前記転写ニップの入口付近で磁界を非規則的に発生させる磁界発生装置であることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記空洞の内面と前記硬材との静摩擦係数が０．２を越えないように、前記弾性層と前記硬材とが構成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項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、電子写真方式の画像形成装置に関し、更に詳しくは、表面にトナー像を担持させ搬送させて、そのトナー像をシート状の記録材に押圧させ転写させる中間転写体廻りの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザープリンタや複写機などの電子写真方式の画像形成装置は、非平滑紙や封筒などの凹凸のある記録材に印刷を行うと、中間転写体から記録材にトナー像が二次転写する際にトナー像の一部が転写せずに白抜けし、所謂、ボソツキが生じる場合がある。
このボソツキの主な原因として、記録材に凹凸があることから、中間転写体と記録材との密着度が低下することと、一次転写部での加圧などで中間転写体上にトナーが凝集することにより、二次転写部で転写電界が効かなくなり、２色ベタなどのトナー層の転写で転写残が増えていくためである。トナーがひどく劣化して、母体の付着力が強くなった時などに多く見られる。
記録材の平滑度と、ボソツキとの関係を図１６に示す。ここで平滑度は、紙面に中空のヘッドを置き、内部を減圧にして、ヘッドと紙面の間隙から一定量の空気が流入する時間（秒）によって平滑度を測定する王研式計測器で測定してある。図１６から明らかなように、平滑度が悪くなるほど、ボソツキは低品質化している。
対策としては、感光ドラムと用紙の接触部で剪断力が、用紙の先端を感光ドラムから剥離する方向に作用するように、感光ドラムの回転速度を用紙の搬送速度より速くする（例えば特許文献１参照）のと同様に、紙速度と中間転写ベルトとの速度を変えることで、二次転写部において、進行方向にトナー層をずらし、進行方向のせん断力を付加したりする技術手段や、超音波を用いてトナーの凝集構造を壊す技術手段（例えば特許文献２参照）が提案されている。また、非機械的には転写領域内でＡＣ重畳バイアスを印加して、トナーの凝集を崩す技術手段もある。
【特許文献１】特開平６−１４９０７７号公報
【特許文献２】特開２００６−１６２７０４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、進行方向へせん断力を付与する技術手段は、紙種・紙厚で適正な速度差の設定域が変わることがあり、画像サイズが長短変化したりする不具合があった。また、記録紙と中間転写体との細かい速度制御は、ローラの面精度やモータの精密制御など、全体のコストを引き上げる可能性があり好ましくない。
また、超音波を付与する技術手段は、紙種により音伝播速度が異なり、条件出しが困難であった。しかも、超音波発生部が対向ローラ部に配設できない場合、チリが出る不具合があった。
また、ＡＣバイアス方式は、転写周囲の装置への漏電の可能性があり、上述した２つの技術手段に比べて効果が薄く、新たにチリなどの不具合が生じてしまう。
そこで本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決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】
【０００４】
上記技術課題を達成するために、本発明にかかる画像形成装置は、下記の技術的手段を講じた。
すなわち、請求項１にかかる画像形成装置は、表面にトナー像を担持させると共に該トナー像をシート状の記録材に押圧させ転写させる中間転写体を備えた画像形成装置であって、前記中間転写体は、弾性層を備え、該弾性層は、内部に空洞が形成されると共にその空洞に粒状の硬材が遊嵌されていることを特徴とする。
請求項２にかかる画像形成装置は、請求項１において、前記空洞は、前記硬材の径よりも大きく、且つ、前記硬材の表面と前記空洞の内面との間に前記硬材の径より小さい間隙が形成可能な大きさであることを特徴とする。
請求項３にかかる画像形成装置は、請求項１において、前記空洞は、前記中間転写体の深さ方向に延出していることを特徴とする。
請求項４にかかる画像形成装置は、請求項１乃至３の何れか１項において、前記トナー像を前記記録材に押圧させる部位となる転写ニップまたはその転写ニップの入口側に前記硬材に振動を付与させる起振手段を設けたことを特徴とする。
請求項５にかかる画像形成装置は、請求項４において、前記硬材は、帯磁可能に構成され、前記起振手段は、前記転写ニップの入口付近で磁界を非規則的に発生させる磁界発生装置であることを特徴とする。
請求項６にかかる画像形成装置は、請求項１乃至５の何れか１項において、前記空洞の内面と前記硬材との静摩擦係数が０．２を越えないように、前記弾性層と前記硬材とが構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、弾性層の内部に空洞を形成すると共にその空洞内に粒状の硬材を遊嵌した中間転写体を、二次転写のためにシート状の記録材に押圧すると、硬材がある部分の弾性層の厚みは硬材がない部分と比較して薄くなることから、硬材がない部分より変形量が小さくなる。よって、中間転写体が記録材へ押圧した瞬間に、トナー像が載っている中間転写体の表面は凸凹に変形し、中間転写体と記録材との密着度が向上すると同時に、凝集しているトナー層の厚さ方向に剪断力が生じて凝集状態を破壊するから、画像サイズの長短変化する恐れ、条件出しの困難性、チリ発生や漏電の可能性等、従来技術の問題点を一掃しつつ、非平滑紙や封筒などの凹凸のある記録材であっても、トナー像の一部が転写せずに白抜けするのを防止できる。
また、空洞に硬材が遊嵌したことで、中間転写体が記録材へ押圧した際に、硬材は、縦横に自由に動き回り、トナー像が載っている中間転写体の表面は、より大きく複雑に凸凹に変形するから、上述した効果をより奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次に、本発明にかかる画像形成装置の実施の形態を説明する。
本実施の形態にかかる画像形成装置は、フルカラー画像が出力可能な画像形成装置であり、まず図１を参照しながらその概略を説明する。
本実施の形態にかかる画像形成装置は、像担持体ユニットであるところの４色分の作像装置１０Ｙ（イエロー）、１０Ｃ（シアン）、１０Ｍ（マゼンダ）、１０Ｋ（黒）が、対応する画像形成ステーションに着脱自在になっており、レーザー光を照射可能な露光手段としての光学ユニット２０、中間転写体ユニット３０、給紙ユニット４０、及び定着ユニット５０等を備えている。
各作像装置１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋの構造は同一であり、それぞれ像担持体としての感光体ドラム１２、これに作用するプロセス手段として、感光体ドラムを帯電する帯電装置１３、感光体ドラムに残留した現像剤等を除去するクリーニング装置１４が一体的に構成されており、これに感光体ドラムに形成された潜像を現像する現像装置１５が連結する構成になっている。また、各作像装置は、後述する開閉式面板の開閉方向に（感光体の回転軸方向）に画像形成装置本体に対して着脱自在な構成になっている。
【０００７】
中間転写体ユニット３０は、中間転写体としての転写ベルト３１、その転写ベルト３１を回転可能に支持する４つのローラ３２、３３、３４−１、３４−２、各感光体ドラム１２に形成されたトナー像を転写ベルト３１に転写する一次転写ローラ３５、及び転写ベルト３１上に転写されたトナー像を更に記録紙Ｐに転写する二次転写ローラ３６を備えている。
給紙ユニット４０は、給紙カセット４１或いは手差し給紙トレイ４２から記録紙Ｐを二次転写領域に搬送する給紙ローラ４３、レジストローラ４４等を備えている。
定着ユニット５０は、定着ローラ５１及び加圧ローラ５２を備え、記録紙Ｐ上のトナー像に熱と圧を加えることで定着を行う。
上記構成において、まず１色目、イエローの作像装置１０Ｙにおいて、感光体ドラム１２が帯電装置１３によって一様に帯電された後、光学ユニット２０から照射されたレーザー光によって潜像が現像装置１５によって現像されてトナー像が形成される。
【０００８】
感光体ドラム１２上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ３５の作用によって転写ベルト３１上に転写される。一次転写が終了した感光体ドラム１２はクリーニング装置１４によってクリーニングされ、次の画像形成に備える。クリーニング装置１４によって回収された残留トナーは、作像装置の取り出し方向（感光体ドラムの回転軸方向）に設置された廃トナー回収ボトル（図示せず）に貯蔵される。廃トナー回収ボトルが満杯になると交換できるように画像形成装置本体に対し着脱自在になっている。
同様の画像形成工程がＣ、Ｍ、Ｋ用の各作像装置１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋにおいても行われて各色のトナー像が形成され、先に形成されたトナー像に順次重ねて転写される。
一方記録紙Ｐが給紙カセット４１、又は手差し給紙トレイ４２によって二次転写領域に搬送され、二次転写ローラ３６の作用によって転写ベルト３１上に形成されたトナー像が前記記録紙Ｐに転写される。トナー像を転写された記録紙Ｐは定着ユニット５０に搬送され、該定着ユニット５０の定着ローラ５１と加圧ローラ５２のニップ部にてトナー像が定着され、排紙ローラ５５によって排紙トレイ５６に排紙される。
各作像装置１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋに新しいトナーを供給するために、トナーボトル５７Ｙ、５７Ｃ、５７Ｍ、５７Ｋを回転させ、パイプを通してトナーを搬送する。
【０００９】
次に、本発明の要部である中間転写体としての転写ベルト３１とその廻りを詳述する。
［実施の形態１］
実施の形態１にかかる転写ベルト３１は、図２に示すように、基層９１と、その基層９１の上に形成され複数の空洞９５が形成された弾性層９２と、その弾性層９２の上に形成された表層９３と、空洞９５に遊嵌された硬材９４とで構成されている。なお、各層、夫々の厚さを例示すると、基層９１が８０μｍ程度、弾性層９２が１６０μｍ程度、表層９３が１〜３μｍ程度である。
基層９１は、機械的に弾性率の高いＰＩ（ポリイミド）樹脂で構成され、周長が変形するのをできる限り抑えるようになっている。なお、このＰＩ樹脂のほか、ＰＶｄＦ（ポロフッ化ビニリデン）、ＰＣ（ポリカーボネート樹脂）、ＥＴＦＥ、ＰＰＳ、ＰＳＵなどで構成しても良い。
このＰＩ樹脂は、ポリアミド酸を２００℃以上の加熱、または触媒を用いて脱水・環化（イミド化）反応を進め、ポリイミドを得る。触媒を用いる場合は、アミン系化合物が多く用いられ、イミド化によって発生した水を速やかに除去するための脱水剤としてカルボン酸無水物を併用する場合もある。
【００１０】
工業的に用いられている構造のポリイミドの多くでは、ポリアミド酸構造の時には有機溶媒に溶解し、ポリイミドになると溶解しなくなる。
従って、成形やコーティングに用いる場合はポリアミド酸の溶液で利用し、その溶液を乾燥させることで所望のフィルムや成型物、コーティング膜が得られた後にイミド化させてポリイミドを得る事になる。
フィルムとして用いる場合は、電子回路材料の絶縁基材として用いられる場合がほとんどである。ポリアミド酸の溶液を金属のベルト上、ドラム上に押し出して乾燥し、最終的に３００〜５００℃以上の温度でイミド化させて製造される。
イミド化は熱的に行う場合と、イミド化剤を用いる場合があるが、イミド化剤を用いて低温でイミド化を完了させた場合にもフィルムの物性を向上させるためには最終的に３００〜５００℃以上の高温で熱処理する必要がある。
【００１１】
弾性層９２は、加熱発泡されて内部に複数の空洞９５が形成されたポリイミドで構成されている。なお、このポリイミドのほか、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、ポリスチレン、ポリアクリル酸エステル、ポリ酢酸ビニル等のビニル重合体、ポリエステル、フェノール樹脂、ポリウレタン、ポリイミド等の縮合重合体、さらに天然系の高分子（ゴム）等で構成しても良い。
この加熱発泡は、分解型液体（粉体）である過酸化水素・有機過酸化物・分解型固体である炭酸水素ナトリウム（重曹）等の化学発泡剤を用いて起泡を行っている。ちなみに、このような方法は、緩衝材として産業用資材、建築用、農業用資材、食品容器、包装などで幅広く用いられており、発泡剤も多種多様である。また、大事な点として、得られる発泡体が独立空洞（気泡）型にする事を狙う。連通空洞（気泡）型では、中間転写体表面に大きな空気孔が生じるため、これらは別に表層を付け直す必要がある。
【００１２】
発泡剤の具体的なものを例示すると、例えば、三協化成株式会社製のセルマイク（商品名）、三菱化学株式会社製のファインブロー（商品名）や、高温で使用できる発泡剤として永和化成工業製のセルテトラ（商品名）などがある。これらは、ポリイミドのベルトの加熱時に同時に発泡させる事も可能である。
また、上述した加熱発泡の他、機械的発泡法・物理的発泡法・化学的発泡法・加熱発泡法がある。さらに、これらの発泡法の他に、相分離法・抽出法・化学処理法・延伸法・照射エッチング法・融着法・表面処理・複合法等がある。ちなみに、有機高分子多孔質体は、種々の高分子原料と多孔化技術の組合せにより製造され、孔径、気孔率、強度、硬度、表面性質及び形状等により特徴的な機能を発現する。
表層９３は、シリコン系のフィルム状部材からなる。この表層９３は、後述する硬材の動きにより、表面に変形が生じる必要があることから、１〜３μｍ程度になっているが、好ましくは１．５μｍを越えないことが好ましい。
また、シリコン系以外に、フッソ系・ウレタン系・ＰＭＭＡ系などの材料で構成しても良い。また、別に、多孔質多孔質体表面を、グラフト処理・プラズマ処理等により処理し、その後に表層をつける処理をしても良い。
【００１３】
硬材９４は、一般的にビーズと称される球形の非圧縮性部材で、弾性層９２の厚みよりも小さい粒状に形成され、弾性層９２に形成された複数の空洞９５に遊嵌されている。
この硬材９４の具体的なものを例示すると、株式会社ユニチカ製の高精度ユニビーズＳＰＭシリーズ（商品名）：φ１６〜φ４０μｍ、または、プラスチックフィラー用ビーズ：φ１〜φ１０μｍ程度などが挙げられる。
この硬材９４の形や、空洞９５内での回転・移動のしやすさは、表層９３の凹凸化に大きく影響するもので、空洞９５の内面と硬材９４との静摩擦係数（弾性層の材料と、固定した硬材９４との静摩擦係数）を測定すると、静摩擦係数が０．２以下程度であれば問題が無いことがわかった。この時の、硬材９４径とボソツキの関係、硬材９４の静摩擦係数とボソツキの関係を図３、図４に示す。
【００１４】
空洞９５は前述の発泡剤により形成され、硬材９４の径よりも大きく、且つ、硬材９４の表面と空洞９５の内面との間に硬材９４の径より小さい間隙ｇが形成可能な大きさになっている。硬材９４の径は、弾性層９２の厚みよりも小さい事が必須である。この空洞９５は、独立空洞である方が、後で表面層加工をする必要が無くて便利である。間隙ｇは主に光学観測から算出する。
この間隙ｇの計測は、サンプルの弾性層９２内に硬化剤を注入し、硬化剤が硬化した後、切断し、実体顕微鏡で空洞９５を観察する。なお、冷却硬化によっても良い。
他に、解像度の高いＸ線透視装置でも良い。このときは、発泡剤にトレイサを入れておけば、画像解析からビーズ球形以外のサイズが確認できる。また、フェライトビーズを使う例が後述されるが、この場合、磁場トレースにより、フェライト位置がわかるため、サンプルを上下左右に揺らして、その変動量を計測しても良い。
いずれも発泡剤量のばらつきや加熱ばらつきや、周囲弾性層からの反力によりサイズが異なってしまうので、多数の計測を行い、統計処理を行う。さらに、ここでは汎用的な指標にするため、硬材９４径を１としたサイズ比で示す。間隙ｇ「０」とは、硬材９４が弾性層内で密着保持されている事を示す。
【００１５】
以上、転写ベルト３１には、多孔である空洞９５に硬材９４を含むことから、機械的ひずみ・剛性の特性が変わる。一方、多孔性は、カサ密度、細孔容積等にも影響する。このため、製造後は押圧下の剛性や、粘弾性的な挙動を見るクリープ試験や応力緩和試験などを行って、製品製造の指標とする。
また、電子写真方式の画像形成装置に用いるため、抵抗も重要であり、体積抵抗率ρｖは１０＾７〜１０＾１１Ω・ｃｍ、望むべくは１０＾８〜１０＾１０Ω・ｃｍ、となるように、イオン導電材または導電粒子が加えられる。また、表層硬度がマイクロ硬度計で、６０度以下となるように成型される。
本発明は、弾性層９２を備え、その弾性層９２は、内部に空洞９５が形成されると共にその空洞９５に粒状の硬材９４が遊嵌されていれることを要旨としており、上述した基層９１、弾性層９２、表層９３の夫々は、上述したものに限定されない。例えば、特開２００７―１０８７９４号公報の段落００１７〜段落００２３で例示された材料・製法で構成しても良いものである。
【００１６】
次に、以上のように構成された実施の形態１にかかる転写ベルト３１の二次転写時の作用を、図５を参照しながら説明する。
図５の右半分は、転写前を示す。転写ベルト３１の表面に凹みは無い状態である。または、１回転したため、表面の凸凹が回復した状態のベルトを示す。
シート状の記録材である用紙Ｐは、普通紙くらいの厚みの非平滑紙であり、例えば、王研式平滑度で５０以下の普通紙である。より具体的には、ＮＢＳリコー製ＯＡさざなみ紙やレザック紙相当である。
図５の左半分は、ローラ３２と二次転写ローラ３６とを圧接させて形成された二次転写ニップにて、転写ベルト３１と用紙ＰとトナーＴとが押圧される状態を示す。弾性層９２では、硬材９４の周辺では弾性層９２の距離が短くなるため、（弾性層９２厚み−硬材９４径）と反比例して硬くなり、変形量は少なくなる。もちろん、硬材９４が無い所では、変形が大きい。これは、硬材９４（ビーズ）の非圧縮性から明らかである。よってニップ内で、同圧力下でもニップ下で表面は凸凹になる。これにより、表層上トナーに厚み方向のせん断力が発生する。
【００１７】
また、この凹凸ができるため、用紙Ｐの密着が強い所や用紙Ｐの凸部については、より変形が多くなる。また、このような強い所が転写ニップに次々と入り、出るため、後のパートでは、うねり・凹凸に対する用紙Ｐの密着が改善される。その結果、転写ベルト３１−用紙Ｐ間の保持力（＝グリップ）が増える。そのため、凸した表層９３は用紙Ｐに食い込み（アンカー効果）、また凝集したトナーＴに上下のせん断力がかかる。
このようにしてトナーＴの凝集を崩す力Ｆ１とＦ２とが生じる。この力Ｆ１とＦ２は、厚み方向にかかるものであり、横方向（ベルト移動方向）ではない。各部が別々のタイミングで、さまざまな大きさの力で、トナーＴの凝集を崩す事になる。これにより、実施の形態１にかかる転写ベルト３１は、凝集構造をさまざまに崩していき、転写品質を改善できる（図６）。
【００１８】
［実施の形態２］
実施の形態２にかかる転写ベルト１００は、実施の形態１で例示した空洞を、深さ方向（ベルト厚み方向）に延出させて、表層１０３の変形量を増やした例である。すなわち、図７に示すように、ポリイミド樹脂からなる基層１０１と、その基層１０１の上に形成され、深さ方向（ベルト厚み方向）に延出させた空洞１１１が複数形成されたゴムからなる弾性層１０２と、その弾性層１０２の上に形成され、ふっ素樹脂膜からなる表層１０３と、空洞１１１に遊嵌され実施の形態１で例示したビーズからなる硬材１１０とで構成されている。
次に、この実施の形態２にかかる転写ベルト１００の製造手順を、図８を参照しながら説明する。
（１）基層作成：ポリアミド酸溶液を遠心成型型（内型）内に流し、回転させつつ２００℃以上の温度で所定時間保持して、イミド化反応を起させる。その後、内型より取り外して、今度は外型にはめ直す。
（２）硬材（ビーズ）＋弾性層原液配置：基層１０１の上に下引き剤などを塗布した後、洗浄したビーズを熱分解型発泡剤の中をくぐらせて、基層上に一時的に固定する。この際、この一時固定は、ビーズ、すなわち硬材１１０の配置の均一を狙うものである。さらに弾性ゴムのエラストマをスプレーまたは流しこむ。ここでは硬材１１０を均一に配置するために、網などを用いる。
（３）硬材周囲発泡：再度、回転させつつ加熱する。まずは硬材１１０周囲の発泡を進め、硬材１１０周囲に間隙を形成する。この時、十分に遠心力を与えた上で、発泡剤種類や加熱条件を工夫する事により、単独空洞または連続空洞１１１（ベルト厚み方向）ができる。
（４）弾性層加硫：弾性層１０２を加熱して弾性特性を発生させ、さらに加硫も起させる。
（５）表層形成：さらに下引き層を作った上で、表層の発泡が終わった後の弾性層１０２表面を研磨し、さらに下準備工程の後で、ふっ素樹脂を塗布して表層１０３を形成する。
【００１９】
他の製造工程を、図９を参照しながら説明する。なお、基本的な製造手順は上述と実質的に同じであるため、異なる点のみ説明する。
この製造方法では、周囲に発泡剤を塗布した硬材１１０と、弾性層原液とを同じホッパに入れ攪拌、スプレー塗布し、加熱・発泡させる。
図７に示すように実施の形態２にかかる転写ベルト１００は、表層１０３の変形量を増やすために、空洞１１１を深さ方向（ベルト厚み方向）に延出させている。さらに硬材１１０に、より大きい可動範囲を与え、表層１０３の柔軟性を増す案を示す。まず、発泡工程中に大きな遠心力を与える事により、硬材の移動空洞が厚み方向に作られやすくなる。別のやり方では、同様に発泡工程途中に振動磁界を印加する事により、強制的に硬材を厚み方向に振動させる。これらの結果、発泡内の移動が厚み方向にたやすくなり、ベルトの柔軟性を高める事ができる。
もちろん、この方法は個別に行ってもよい。実施の形態１で例示した単純な空洞９５（図５参照）よりも、表層の柔軟性を増す効果が期待できる。
【００２０】
次に、以上のように構成された実施の形態２にかかる転写ベルト１００の二次転写時の作用を、図１０を参照しながら説明する。なお、図１０は、３つの空洞１１１及び硬材１１０で簡略して図示している。
両側の硬材１１０が二次転写時の押圧によりｈ１からｈ２まで降りると、中央の硬材１１０は、両側の硬材１１０と弾性層１０２の圧縮変形の影響を受けて、Ｈｔｈよりも下に降りられない。中央の硬材１１０は、周囲の硬材１１０が下に下がらない状況でしか、自分が下がることができない。周囲の影響を受け、かつ、極度に押圧でもしない限り、中央の硬材１１０は下がらない。周りにある空洞１１１の中にも硬材１１０があるため、両隣の硬材１１０が先に押圧などで下がると、中心の硬材１１０は先が詰まるため、もう下がれなくなる。両側の空洞１１１に対応した表層１０３部分は凹む。
【００２１】
図１０の状態を立体的に表すと図１１になる。すなわち、二次転写ニップ内で、表層１０３は無数でかつランダムな凸凹となり、これにより、トナー凝集状況を分断させることができる。このようにして、二次転写ニップ内のトナーＴの凝集構造を崩す事ができ、転写電界による転移効率を高める事ができる。
なお、深さ方向（ベルト厚み方向）に延出した空洞１１１を形成する場合、弾性層１０２は複数層化した方が良い。これは空洞１１１を正確に作ることが必要であることや、発泡作業の温度特性などによるものである。
本来、空洞内の硬材の位置は確かには判らない。空洞内の端から端に任意の時に硬材を動かす事ができれば、厚い弾性層よりも、表面の変形が大きくなる。そこで、硬材の運動の上下端で一端とまる動作（＝トグル動作と呼ぶ）と取り入れる事とした。なお、ここでは弾性層は先述の厚み方向空洞である必要は無く、通常の発泡材入り多孔質層で良い。狙いは、ベルト内空洞の端部に保持されるトナーが何らかの力を非接触で与えられて、空洞内のもう一方の端部に動く事である。これにより、表面層の変形が大きくなる事である。
【００２２】
まず、図１２に示すように、弾性層１０２を上層１０５と中間層１０６と下層１０７の３層構造を取る。上層１０５と下層１０７では発泡プロセスを無条件に進ませ、弾性と塑性がある部分とする。一方、中間層１０６は、製造温度を低く設定するか、または発泡時に高圧環境に入れる事により、発泡状態を抑制する。以上で図１０における硬材１１０の上下運動は端に留まりやすくなる。なお、発泡材では温度により発泡条件を制御できるものが良い。単純な化学的発泡材では上記のような発泡状態のコントロールが難しい。なお、ここでは多孔質率ξは、ξ≡１−（嵩密度／稠密密度）で定義される。
硬材１１０（ビーズ）が空洞１１１内の厚み方向に移動する時に、柔軟性の低い層があり、ここで、トグル的に上端・下端部の間を硬材１１０が移動する。このようにする事で、十分な表層１０３の上下変化が得られる。ここでは多孔率により、本来、柔軟性の高い層と柔軟性の低い層を交互に重ねた方が良い。これは凹凸した後のトナーがある程度、保持されやすい状況となる。
【００２３】
［実施の形態３］
実施の形態３は、図１３に示すように、二次転写ニップまたはその二次転写ニップの入口側に硬材１１２に振動を付与させる磁界発生装置からなる起振手段を設けた例である。また、転写ベルトは、後述する硬材１１２以外、実施の形態２にかかる転写ベルト１００と同じ構成のものを用いている。
硬材１１２は、上述したビーズの内部にフェライトなどの磁性体を構成し、周囲を絶縁材で被覆して帯磁可能に構成されている。これは、中抵抗では電界作用へ悪い影響を及ぼすためである。
なお、ビーズを用いずにフェライトなどの磁性体と絶縁材とで構成していないが、これは抵抗が下がりすぎるからである。
磁界発生装置１３０は、ヨーク１３１と、そのヨーク１３１に巻回されたコイル１３２と、そのコイルと接続され電源を供給させる電源部１３３と、電源部１３３と接続され磁界を制御させる制御ユニットとを備えて構成される。この磁界発生装置１３０は、転写入口で磁力線を付加するもので、磁力線はＡＣバイアスにより、方向・磁力が変り、ベルト内部のフェライトビーズの位置を攪拌しようと作用する。なお、ＡＣを使うのは、なるべく不規則になるようにするためである。
また、リフレッシュ装置１４０は、磁界発生装置１３０とは逆で、硬材１１２の位置を表層近くに持つことができるようにリフレッシュする。このため、ＡＣバイアスではなく、ＤＣバイアスをつかうようになっている。この効果は、一方向に揃えるものである。
【００２４】
このように実施の形態３によれば、ビーズと磁性体と絶縁材とで構成した帯磁可能な硬材１１０を使用し、かつ磁界発生装置１３０で交番磁界を与えることで、硬材１１０に振動が発生し、より二次転写ニップ内、またはその上流で、表層１０３は無数でかつランダムな凸凹となり、これにより、トナー凝集状況を分断させることができる。このようにして、二次転写ニップ内のトナーＴの凝集構造を崩す事ができ、転写電界による転移効率を高める事ができる。
なお、硬材１１０や転写ベルトを非接触で起振させる他の手段としては、超音波を用いることが挙げられる。
【００２５】
実施の形態４は、起振手段の他の例である。すなわち、図１４及び図１５に示すように、二次転写ローラ３６２の表面を規則的な凹凸状にし（Ｒａ＝１００〜５００μｍ程度）ている。この二次転写ローラ３６２により、上述したいずれかの転写ベルトの裏面から機械的に振動することで、弾性層内の硬材のランダムな振動も加わって、表層に無数でかつランダムな凸凹となり、これにより、トナー凝集状況を分断させることができる。このようにして、二次転写ニップ内のトナーＴの凝集構造を崩す事ができ、転写電界による転移効率を高める事ができる。
以上、本実施の形態にかかる画像形成装置を説明したが、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施の形態にかかる画像形成装置の概略を示した模式図である。
【図２】実施の形態１にかかる転写ベルトの断面図である。
【図３】硬材径とボソツキとの関係を示した線図である。
【図４】硬材の静摩擦係数とボソツキとの関係を示した線図である。
【図５】二次転写時の転写ベルト廻り断面図である。
【図６】硬材径と平均間隙との相対比と、ボソツキとの関係を示した線図である。
【図７】実施の形態２にかかる転写ベルトの断面図である。
【図８】実施の形態２にかかる転写ベルトの製造工程図である。
【図９】他の製造工程図である。
【図１０】二次転写時の硬材の動作を示す説明図である。
【図１１】二次転写時の硬材の動作を示す模式的な斜視図である。
【図１２】転写ベルトの他の態様の断面図である。
【図１３】実施の形態３にかかる転写ベルト廻りの断面図である。
【図１４】実施の形態４にかかる転写ベルト廻りの斜視図である。
【図１５】実施の形態４にかかる転写ベルト廻りの断面図である。
【図１６】記録材の平滑度とボソツキとの関係を示した図である。
【符号の説明】
【００２７】
３１  転写ベルト（中間転写体）、９１  基層、９２  弾性層、９３  表層、９４  硬材、９５  空洞、ｇ  間隙
【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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