JP2004198788A

JP2004198788A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2004198788A
Application number: JP2002368057A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Momotake; 信男百武; Naotoshi Ishikawa; 尚稔石川; Tomoaki Yoshioka; 智章吉岡
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2002-12-19
Publication date: 2004-07-15

Abstract

【課題】中間転写部材を用いて被記録材に転写積層させてカラー画像を形成する画像形成装置に、重合トナー等球形度の高いトナーを用いた際の、多重ブラーを改善する。
【解決手段】像担持体表面に形成されたトナー画像を中間転写部材表面に一次転写した後、これをさらに被記録材に二次転写する構成を複数含み、２色以上のトナーで被記録材にカラー画像を形成する画像形成装置であって、前記トナー画像を形成するために用いたトナーの、ＳＦ＝（ＭＬ²×π／４Ａ）×１００｛式中、ＭＬはトナーの投影最大長さを表し、Ａはトナーの投影面積を表す。｝で表される形状係数ＳＦが１３５以下であり、以下のいずれかの関係式を満たすことを特徴とする画像形成装置である。
【数１】

【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機やレーザープリンタ等の画像形成装置に関し、詳細には、電子写真方式あるいは静電記録法等により形成されたトナー画像を、中間転写部材を用いて被記録材に転写積層させてカラー画像を形成する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特公昭４９−２０９号公報
【特許文献２】
特開昭６２−２０６５６７号公報
【特許文献３】
特開平１１−１２５９８０号公報
【特許文献４】
特開平８−１６０７７１号公報
【０００３】
従来、この種の画像形成装置としては、特許文献１や特許文献２等に記載のものが知られている。具体的には、図１０に示すように、像担持体ドラム７０１等の像担持体上に形成された未定着トナー画像Ｔをベルト状の中間転写部材７０２に一次転写し、改めてこの未定着トナー画像Ｔを中間転写部材７０２から被記録材７０３へ二次転写して所望の画像を被記録材７０３上に形成するように構成されている。特に図示のようにブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の各色に対応した現像器７０５〜７０８を備え、各色の未定着トナー画像を重ね合わせてフルカラー画像を形成するカラー画像形成装置にあっては、像担持体ドラム７０１の一回転毎に形成した各色の未定着トナー画像を中間転写部材７０２上で重ね合わせ、この合成像を被記録材７０３へ一括転写するように構成されている。
【０００４】
図１０に示すような画像形成装置で、導電性の中間転写部材７０２を用いた多重転写方式では、中間転写部材７０２の導電性により電荷の保持ができないために、中間転写部材に転写された多重色の画像の周りにトナーが飛び散ってしまう現象（一般に、「ブラー」あるいは「多重ブラー」と称される。）があった。すなわち、除電装置を必要としない領域の抵抗値を有する中間転写部材を使ったシステムでは、このトナー飛散が発生していた。
【０００５】
中間転写部材を用いた時の多重ブラーを改善するためには、中間転写部材を高抵抗化する必要が有った。また、重合トナーなどの様に球形度の高いトナーでは、トナーの付着力が下がるために多重ブラーが悪化してしまう問題があり、重合トナーを使いこなす上で新たに多重ブラーの検討が必要になった。
中間転写部材表面でのトナー飛び散りを防ぐ手段として、特許文献３には中間転写部材上の画像部の電位と非画像部の電位の関係を規定したものが、特許文献４には中間転写部材の抵抗値を規定したものが、それぞれ提案されている。
しかし、これらの技術によっても、球形度の高いトナーでは、効果が十分でなく、多重ブラーを防止することは実質的に困難であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明は、中間転写部材を用いて被記録材に転写積層させてカラー画像を形成する画像形成装置に、重合トナー等球形度の高いトナーを用いた際の、中間転写部材表面の積層トナー画像におけるトナーの飛び散り現象、すなわち多重ブラーを改善することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、以下の本発明により達成される。すなわち本発明は、像担持体表面に形成されたトナー画像を中間転写部材表面に一次転写した後、これをさらに被記録材に二次転写する構成を複数含み（ここで言う「構成を複数含む」とは、具体的な部材が複数含まれることに限らず、個々の部材が１つの場合は動作を繰り返すことで、複数の場合はそれぞれ独立して、全体して、中間転写部材を介して、被記録材にトナーが積層されて形成された多層トナー画像が形成されることを言う。）、２色以上のトナーで被記録材にカラー画像を形成する画像形成装置であって、
前記トナー画像を形成するために用いたトナーの、下記式（１）で表される形状係数ＳＦが１３５以下であり、
・式（１）
ＳＦ＝（ＭＬ²×π／４Ａ）×１００
｛上記式中、ＭＬはトナーの投影最大長さを表し、Ａはトナーの投影面積を表す。｝
【０００８】
以下のいずれかの関係式を満たすことを特徴とする画像形成装置である。
・式（２−Ａ）
０．６３２×Ｑ／ＴＶ−０．６１７×ρｖ−０．１３３ＳＦ＋１９．０２≦３
｛上記式中、Ｑは、前記中間転写部材表面に一次転写されたトナー画像におけるトナーの電荷量（Ｃ／ｍ²）を、ＴＶは、該トナーの平均トナー帯電量（Ｃ／ｇ）を、ρｖは、前記中間転写部材の体積抵抗率（ｌｏｇΩｃｍ）を、ＳＦはトナーの形状係数を、それぞれ表す。｝
【０００９】
・式（２−Ｂ）
０．６３２×ＴＭＡ−０．６１７×ρｖ−０．１３３ＳＦ＋１９．０２≦３
｛上記式中、ＴＭＡは、前記中間転写部材表面に一次転写されたトナー画像におけるベタ画像の最大のトナー質量（ｇ／ｍ²）を、ρｖは前記中間転写部材の体積抵抗率（ｌｏｇΩｃｍ）を、ＳＦはトナーの形状係数を、それぞれ表す。｝
【００１０】
・式（２−Ｃ）
０．６３２×Ｑ’／ＴＶ−０．１３３ＳＦ＋１１．９１≦３
｛上記式中、Ｑ’は前記被記録材表面に二次転写されたトナー画像におけるトナーの電荷量（Ｃ／ｍ²）を、ＴＶは前記中間転写部材表面に一次転写されたトナー画像におけるトナーの平均トナー帯電量（Ｃ／ｇ）を、ＳＦはトナーの形状係数を、それぞれ表す。｝
【００１１】
本発明に規定する上記式（２−Ａ）、式（２−Ｂ）および式（２−Ｃ）のいずれかを満たすように、用いるトナーおよび中間転写部材を制御することで、球形度の高いトナーを用いた際のトナーの飛び散り現象を改善することができる。
なお、上記式（２−Ａ）、式（２−Ｂ）および式（２−Ｃ）は、基本的には同一の式であり、計算式に組み込む変数を異ならせただけのものであるため、いずれかの式を満たす場合には、他の式についても満たすこととなる。したがって、以下、これらをまとめて関係式（２）と表現する場合がある。
【００１２】
本発明においては、前記中間転写部材の表面が感光層からなり、かつ、該感光層を露光する露光装置を含むことも好ましい態様である。
本発明においては、前記像担持体と、その表面からトナー画像が一次転写される前記中間転写部材とからなる対が、前記積層されるトナー画像の色数分含まれる画像形成装置とすることができ、さらに二次転写される前記被記録材を担持搬送する無端状の搬送ベルトを含み、該搬送ベルトの搬送方向に順に、前記像担持体と前記中間転写部材とからなる対が配設されてなる、いわゆるタンデム型の画像形成装置とすることができる。
【００１３】
本発明の画像形成装置が上記のようにタンデム型である場合には、前記複数の中間転写部材がいずれも、無端ベルト状のものとすることができる。その場合、前記複数の中間転写部材がそれぞれ、隣り合う二次転写対向ロールおよび保持ロールを含む複数のロールに張架され、かつ、前記搬送ベルトに対して、その搬送方向の上流側に前記保持ロールが、下流側に前記二次転写対向ロールが、各々位置するように面で当接しており、
前記複数の中間転写部材および前記搬送ベルトを介して、前記二次転写対向ロールに対向する位置に、それぞれ二次転写ロールが配され、複数のニップ部を形成し、
該複数のニップ部を結ぶ直線に対して、個々の前記中間転写部材を周内から押し出し、前記搬送ベルトをそれぞれ周外から押し込むように、前記保持ロールが配されることが望ましい。
【００１４】
前記中間転写部材がいずれも、無端ベルト状である場合には、無端ベルト状の基材層の外周面に、少なくとも、弾性層が形成されてなるものが通常用いられ、必要に応じて、さらにその上に最表面層が形成されてなる構成とすることもできる。また、前記基材層としては樹脂フィルムでできたものを、前記弾性層としてはゴム部材を塗布して形成されたものを、それぞれ使用することができる。
【００１５】
一方、本発明の画像形成装置が前記のようにタンデム型である場合には、前記複数の像担持体がいずれも、無端ベルト状のものとすることができる。
本発明の画像形成装置が前記のようにタンデム型である場合には、前記複数の中間転写部材がそれぞれ、前記像担持体に対して従動駆動することができる。また、本発明の画像形成装置が前記のようにタンデム型である場合には、前記像担持体の駆動と、前記搬送ベルトの駆動とが、独立した駆動手段によるものであることとすることができ、その場合、前記複数の中間転写部材がそれぞれ、前記像担持体に対しても、前記搬送ベルトに対しても従動駆動し、該搬送ベルトとその駆動手段との接続に、トルクリミッターが介在する構成とすることができる。
本発明においては、前記中間転写部材の表面微小硬度が、５以下であることが望ましい。また、前記被記録材に二次転写する中間転写部材の体積抵抗率ρｖ（ｌｏｇΩｃｍ）が、１２ｌｏｇΩｃｍ以上であることが望ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明について、まず、トナーの形状係数ＳＦ、本発明に規定する関係式（２）の詳細について説明し、その後、本発明の画像形成装置の装置構成を、好ましい実施形態を挙げて説明する。
【００１７】
＜トナーの形状係数ＳＦ＞
本発明においては、重合トナー等球形度の高いトナーを用いた際のトナーの飛び散り現象、すなわち多重ブラーを改善することが課題であり、本発明の対象となるトナーは、下記式（１）で表される形状係数ＳＦが１３５以下である。
・式（１）
ＳＦ＝（ＭＬ²×π／４Ａ）×１００
｛上記式中、ＭＬはトナーの投影最大長さを表し、Ａはトナーの投影面積を表す。｝
【００１８】
本発明においては、以下のようにして測定および算出したものをトナーの形状係数ＳＦとしている。
（トナーの形状係数ＳＦの測定方法）
測定対象となるトナーをスライドガラス上に散布し、その光学顕微鏡画面をビデオカメラにより画像解析装置（ニレコ社製ルーゼックス）に取り込み、無差別に抽出したサンプル１００個の投影像における最大長および投影面積を測定し、前記（式１）によりトナーの形状係数ＳＦを計算し、この平均値を求めることにより求められる。勿論、より多くのサンプルについて測定した値の平均が本発明の範囲に含まれることが好ましい。
【００１９】
画質の高精細性、制御性、安定性や、トナーの流動性の観点から、トナーにはより高い球形度が望まれているが、本発明は、そのように高い球形度のトナーに対しても好適である。具体的には、例えば、上記形状係数ＳＦが１３０以下のもの、さらには１２５以下のものについても、好ましく適用することができる。
球形化したトナーを製造するには、例えば、乳化凝集重合法、懸濁重合法等が知られている。
【００２０】
このようなトナーを得る方法としては、上記規定される球形度を満足するものであれば如何なる方法によっても製造することができる。例えば、溶融混練粉砕法においては、シャープな粒度分布とすべく精密な分級を行った上で公知の球形化処理を行えばよい。
【００２１】
上記規定される球形度を有するトナーとするためには、水系媒体、有機溶媒、もしくはそれらの混合溶媒中に樹脂粒子および着色剤を分散させ、該分散液に対し攪拌を加えつつ樹脂粒子および着色剤を凝集および合一させて造粒してトナーを製造する乳化凝集重合法を採用することが好ましい。より具体的には、結着樹脂の重合性単量体を乳化重合し樹脂粒子の分散液を得て、その分散液と着色剤と、さらに必要に応じて、離型剤、帯電制御剤等の分散液を混合し、凝集、および加熱融着させて合一し、トナー粒子を得る。
【００２２】
乳化凝集重合法について、以下詳細に説明する。
使用する結着樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類、それら単独重合体あるいは共重合体を例示することができ、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリルニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等をあげることができる。さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等を挙げることができる。
【００２３】
これらの樹脂の中でもビニル系樹脂が特に好ましい。ビニル系樹脂の場合、イオン性界面活性剤などを用いてビニル系単量体を乳化重合やシード重合等の方法により重合させることで、樹脂粒子分散液を容易に調製することが出きる点で有利である。その他の樹脂の場合は油性で水への溶解度の比較的低い溶剤に溶解するものであれば、樹脂をそれらの溶剤に溶かしてイオン性界面活性剤や高分子電解質とともにホモジナイザーなどの分散機により水中に微粒子分散し、その後加熱または減圧して溶剤を蒸散することにより樹脂粒子分散液を調製することが出来る。
【００２４】
前記結着樹脂の重合性単量体を乳化重合してなる樹脂粒子の数平均粒径としては、０．５μｍ以下であることが望ましく、より望ましくは０．０１〜０．５μｍの範囲、さらに望ましくは０．０１〜０．３μｍの範囲である。樹脂粒子の数平均粒径が０．５μｍを越えると最終的に得られる静電潜像現像用トナー内に空孔を作りやすくなる。
【００２５】
着色剤としては、カーボンブラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、パーメネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアンカーミン３Ｂ、ブリリアンカーミン６Ｂ、デイポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンＢレーキ、レーキレッドＣ、ローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオクサレレート、などの種々の顔料、アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、チオインジコ系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジコ系、チオインジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアジン系、チアゾール系、キサンテン系などの各種染料を挙げることができ、これらは１種単独で、または複数種類を混合して使用することができる。
【００２６】
着色剤の平均分散粒子径としては、１００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは１００ｎｍ〜３００ｎｍの範囲である。１００ｎｍ未満であると着色力が低下しやすく、大量の着色剤分散液が必要となり、それにより遊離の着色剤の増加やトナーの形状制御性に悪影響を及ぼしやすくなるため、好ましくない。一方、５００ｎｍを超えると着色剤がトナー中に取り込まれ難くなり、遊離の原因となりやすいため、好ましくない。
【００２７】
また、本発明に用いられるトナーには、必要に応じて帯電制御剤や離型剤（オフセット防止剤）を添加してもよい。特に、本発明においては、式（２）を満たすようにするために、トナーの帯電量を調整することは重要であり、かかる調整手段の一つとして、帯電制御剤の種類や添加量を適宜コントロールすることができる。
【００２８】
使用可能な帯電制御剤としては公知のものを使用することができ、例えば、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有したレジンタイプの帯電制御剤を用いることができる。乳化凝集重合法のように湿式製法でトナーを製造する場合、イオン強度の制御と廃水汚染現象の点で水に溶解しにくい素材のものが好ましい。
【００２９】
離型剤としては、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン等のワックス類を挙げることができる。離型剤は分散粒子の状態で分散液中に分散され、樹脂粒子分散液および着色剤分散液等と混合される。離型剤のとして平均分散粒子径は、０．０１μｍ〜１．０μｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは０．１μｍ〜０．５μｍの範囲である。
【００３０】
前記樹脂粒子分散液、前記着色剤分散液および前記その他の成分（粒子）を分散させてなる分散液における分散媒としては、水系媒体、有機溶媒、もしくはそれらの混合溶媒が挙げられる。
【００３１】
前記水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水などの水が挙げられる。有機溶媒としては、水と混和するエタノールやメタノール、ｎ−プロパノール、エチレングリコール、グリセリン、ｉ−プロパノール等のアルコール類、酢酸やアルコールケトン類などが挙げられる。これらは１種単独で使用してもいいし、２種以上を併用してもよい。
【００３２】
なお、乳化重合、着色剤分散、樹脂粒子や離型剤の分散および凝集、またはこれらの安定化等に用いることができる界面活性剤の例としては、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系などのアニオン界面活性剤、アミン塩系、４級アンモニウム塩系などのカチオン界面活性剤、またはポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系などの非イオン界面活性剤等が挙げられ、これらを併用することも効果的である。
【００３３】
着色剤、樹脂粒子あるいは離型剤の分散手段としては、回転せん断型ホモジナイザーやメディアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミルなどの一般の分散機を用いることができる。
【００３４】
以上得られた各分散液を混合し、必要に応じて公知の凝集剤を添加して凝集させ、さらに加熱融着させて合一することにより、トナー粒子を得ることができる。加熱融着としては、凝集粒子に含まれる樹脂のガラス転移温度点以上であって、分解温度未満であればよい。加熱温度を適宜選択することにより、得られるトナー粒子の形状を、不定形から球形まで制御することができる。また、加熱融着に要する時間は、上記加熱温度に依存し、一般的には３０分ないし１０時間の範囲である。
【００３５】
また、樹脂粒子および着色剤等を凝集させた後であって合一させる前に、さらに前記樹脂粒子を添加混合して、樹脂により被覆することにより、合一後得られるトナーをコアシェル構造とすることも可能である。
【００３６】
合一して造粒した後のトナー粒子分散液は、ろ過されトナー粒子がろ取される。ろ取されたトナー粒子はイオン交換水等で洗浄される。洗浄は、トナー粒子を分散したイオン交換水等を必要に応じて加温して行う。ろ過前のトナー粒子分散液は、通常酸サイドに寄っているため、洗浄時アルカリサイドに調整することが好ましい。アルカリサイドに調整するには、適当なアルカリ、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、アンモニア等を添加することにより行う。
【００３７】
調整後のｐＨとしては、７〜１３程度であれば効果の差こそあれ、トナー粒子の洗浄効果が発揮される。しかしながら、上記範囲の中では実用上大きな問題はないが、ｐＨ９未満では、帯電特性改善への効果が若干小さく、また高温加熱洗浄した場合にトナー粒子の安定性にやや欠ける。一方、ｐＨ１２より大きいとトナー中に残留する界面活性剤を除去する効果は確かに大きいが、トナー粒子を構成する、例えば着色剤粒子、離型剤粒子などの脱離なども大きくなってしまうため、良好な帯電性、定着性の安定再現に欠ける。したがって、調整後のｐＨとしては９〜１２の範囲が好ましい。
洗浄後のトナー粒子は再び濾過され、イオン交換水等で十分に洗浄した後乾燥して、最終的なトナーとなる。
【００３８】
本発明において、トナーの体積平均粒径としては、２．０〜９．０μｍの範囲が好ましく、３．０〜８．０μｍの範囲がより好ましい。体積平均粒径が９．０μｍを超えると、ドットおよびラインの潜像にトナー粒子が忠実に現像されず、写真画像の再現あるいは細線の再現が劣る場合がある。一方、体積平均粒径が３．０μｍ未満では、単位当たりのトナー表面積が大きくなって、帯電およびトナー流動性の制御が難しくなり、安定した画像が得られない場合がある。
【００３９】
本発明に用いられるトナーには、帯電量の制御や流動性調整等目的に応じて、無機粉粒子を表面に付着させてもよい。特に、本発明においては、式（２）を満たすようにするために、トナーの帯電量を調整することは重要であり、かかる調整手段の一つとして、無機粉粒子の種類や外添量を適宜コントロールすることができる。
【００４０】
使用可能な無機粉粒子としては公知のものを用いる事ができる。例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、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、メタチタン酸などを挙げる事ができる。また目的に応じて該無機粉粒子表面に公知の表面処理を施してもよい。
【００４１】
以上のようにして得られたトナーは、一般的に、キャリアと静電潜像現像用トナーとからなる静電潜像現像剤（いわゆる二成分現像剤）において静電潜像現像用トナーとして、使用される。上記キャリアとしては、特に制限はなく、公知のキャリアを用いることができる。例えば芯材上に樹脂被覆層を有する樹脂コートキャリアを挙げることができる。また、マトリックス樹脂に導電材料などが分散された樹脂分散型キャリアであってもよい。
【００４２】
＜関係式（２）＞
関係式（２）については、式（２−Ａ）、式（２−Ｂ）および式（２−Ｃ）に分けて、変数部分の詳細について説明する。なお、本発明の範疇に含まれるか否かは、明示された情報に応じて、いずれかの式を満たすか否かを検討すればよい。
【００４３】
・式（２−Ａ）
０．６３２×Ｑ／ＴＶ−０．６１７×ρｖ−０．１３３ＳＦ＋１９．０２≦３
上記式（２−Ａ）中のＳＦは、トナーの形状係数であり、その測定方法は＜トナーの形状係数ＳＦ＞の項で述べた通りである。
【００４４】
上記式（２−Ａ）中のＱは、前記中間転写部材表面に一次転写されたトナー画像におけるトナーの電荷量（Ｃ／ｍ²）である。図１を用いて、このトナーの電荷量Ｑの具体的な測定方法を説明する。ここで、図１は、当該トナーの電荷量Ｑの具体的な測定方法を説明するための説明図である。
【００４５】
対象となる中間転写部材表面に、５ｃｍ×２ｃｍのサイズのベタ画像を一次転写して形成し、これをファラデーゲージの形状をした吸引機（不図示）を用い、図１に示すように吸引する。その時の吸引したトナーの総電荷量Ｑ₀を測定する。測定器としては、ＫＥＴＨＬＥＹ社６５１７ＥＬＥＣＴＲＯＭＥＴＥＲを用いる。吸引したベタ画像の面積をＳとして、単位面積あたりの電荷量Ｑは、以下に示す計算式で求められる。
（計算式）Ｑ＝Ｑ₀／Ｓ
【００４６】
上記式（２−Ａ）中のＴＶは、前記中間転写部材表面に一次転写されたトナー画像におけるトナーの平均トナー帯電量（Ｃ／ｇ）である。具体的には、前記トナーの電荷量Ｑを求めるに当たり、前記測定器により計測された吸引したトナーの総電荷量Ｑ₀と、そのとき吸引されたトナーの質量Ｍ（ｇ）から、以下に示す計算式で求められる。
（計算式）ＴＶ＝Ｑ₀/Ｍ
【００４７】
上記式（２−Ａ）中のρｖは、前記中間転写部材の体積抵抗率（ｌｏｇΩｃｍ）である。図２を用いて、体積抵抗率ρｖの具体的な測定方法を説明する。ここで、図２は、中間転写部材の体積抵抗率の具体的な測定方法を説明するための説明図である。
【００４８】
超高抵抗／微少電流計（アドバンテスト社製Ｒ８３４０Ａ）にＨＲプローブ（三菱油化社製、内側電極直径１６ｍｍ、リング電極内径３０ｍｍ）を接続し、測定対象となる中間転写部材を電圧印加電極および押さえ板とアース電極との間に挟み込む。そして、前記電圧印加電極およびアース電極間、すなわち前記中間転写部材の表裏面に１００Ｖを印加して、その３０秒後の電流値を測定する。得られた測定値から、以下の計算式により、体積抵抗率ρｖを求めることができる。
【００４９】
（計算式）
ρｖ＝２．０１１（Ｖ／Ｉ）×（１／ｔ）×１０⁴（Ωｃｍ）
上記計算式中、Ｖは印加電圧（Ｖ）、Ｉは電流値（Ａ）、ｔは中間転写部材厚さ（μｍ）である。なお、前記計算式は次式より得られる。
ρｖ＝π（１．６／２）²×（Ｖ／Ｉ）×（１／ｔ）×１０⁴（Ωｃｍ）
【００５０】
・式（２−Ｂ）
０．６３２×ＴＭＡ−０．６１７×ρｖ−０．１３３ＳＦ＋１９．０２≦３
上記式（２−Ｂ）中のＳＦは、トナーの形状係数であり、その測定方法は＜トナーの形状係数ＳＦ＞の項で述べた通りである。また、ρｖは前記中間転写部材の体積抵抗率（ｌｏｇΩｃｍ）であり、その測定方法は、上記式（２−Ａ）の項で述べた通りである。
【００５１】
上記式中、ＴＭＡは、前記中間転写部材表面に一次転写されたトナー画像におけるベタ画像の最大のトナー質量（ｇ／ｍ²）である。ベタ画像における単位面積当たりの最大のトナー質量を測定することができれば、如何なる方法で測定してもよいが、例えば以下の方法により測定することができる。後述の実施例においても当該方法により測定した。
【００５２】
（ＴＭＡの測定方法）
対象となる中間転写部材表面に、プリントアウトできるトナー量の最大量で面積１０ｃｍ²のベタ画像を形成し、このトナーを、フィルターを設けた吸引装置で吸引し、当該フィルターで回収したトナーを含む吸引装置の吸引前後の質量差よりトナー質量ＴＭＡを算出する。なお、ここでいう『最大のトナー量』とは、中間転写部材表面に単色のみが形成される場合には、当該単色の面積率１００％のトナー画像を指すが、複数色が積層される場合には、装置で規制された最大値あるいは規制がないときは、そのすべての色についてそれぞれ面積率１００％となるトナー画像を指す。ただし、勿論実際に積層した場合の値でよく、単色ごとに面積率１００％となるＴＭＡを算出して合計するわけではない。
【００５３】
・式（２−Ｃ）
０．６３２×Ｑ’／ＴＶ−０．１３３ＳＦ＋１１．９１≦３
上記式（２−Ｃ）中のＳＦは、トナーの形状係数であり、その測定方法は＜トナーの形状係数ＳＦ＞の項で述べた通りである。また、ＴＶは前記中間転写部材表面に一次転写されたトナー画像におけるトナーの平均トナー帯電量（Ｃ／ｇ）であり、その測定方法は、上記式（２−Ａ）の項で述べた通りである。
【００５４】
上記式（２−Ｃ）中のＱ’は、前記被記録材表面に二次転写されたトナー画像におけるトナーの電荷量（Ｃ／ｍ²）である。その測定方法は、上記式（２−Ａ）の項で述べたＱの測定方法と基本的に同一であり、その対象が、二次転写される被記録材に代わるのみである。したがって、既述の測定方法に準じて求めることができる。
【００５５】
これらの関係式を満たすように制御するには、勿論、変数部分を適宜調整すればよいが、トナーに関する変数については、既述の通りである。また、中間転写部材に関する変数については、後述の実施形態の説明において言及することとする。
【００５６】
＜第１の実施形態＞
図３は、本発明の一例である第１の実施形態にかかる画像形成装置の模式断面図である。図３において、カラー複写が可能な画像形成装置Ｆは、上部にコピースタートキー、テンキー、表示部等を有するＵＩ（ユーザインタフェース）と、原稿（図示せず）を載置する透明なプラテンガラス２とを有している。プラテンガラス２の下側には、前記原稿を照明しながら走査する原稿照明ユニット３が配置されている。原稿照明ユニット３は、原稿照明用光源４および第１ミラー５を有している。また、プラテンガラス２の下側には、原稿照明ユニット３の移動速度の１／２の速度で移動するミラーユニット６が配置されている。ミラーユニット６は、原稿照明用光源４から出射して原稿で反射し、前記第１ミラー５で反射した原稿画像光を反射する第２ミラー７および第３ミラー８を有している。前記第３ミラー８で反射した原稿画像光は結像レンズ９を通って、ＣＣＤ（カラー画像読取センサ）によりＲ，Ｇ，Ｂのアナログ信号として読み取られる。
【００５７】
ＣＣＤで読み取られたＲ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の画像信号は、ＩＰＳに入力される。ＩＰＳの作動はコントローラＣにより制御されている。また、ＩＰＳは、前記ＣＣＤで得られるＲ，Ｇ，Ｂの読取画像のアナログ電気信号をデジタル信号に変換して出力する画像読取データ出力手段１１および前記ＲＧＢの画像データをＫ（黒）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、およびＣ（シアン）の画像データに変換して濃度補正、拡大縮小補正等のデータ処理を施し、書込用画像データ（レーザ駆動データ）として出力する書込画像データ出力手段１２を有している。書込画像データ出力手段１２は前記Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの画像データを一時的に記憶する画像メモリ１３を有している。
【００５８】
前記ＩＰＳの書込画像データ出力手段１２が出力するＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの４色の画像書込データ（レーザ駆動データ）は、レーザ駆動信号出力装置１４に入力される。レーザ駆動信号出力装置１４は、入力された画像データに応じた各色Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの成分の画像のレーザ駆動信号を所定のタイミングで、ＲＯＳ（光走査装置、すなわち、潜像形成装置）に出力する機能を有している。前記ＲＯＳは、入力された前記レーザ駆動信号により変調されたレーザビームＬにより、１６０ｍｍ／ｓｅｃのスピードで回転する像担持体１６の静電潜像書込位置Ｑ１を走査する。前記回転する像担持体１６に沿って、像担持体１６の移動方向で前記潜像書込位置Ｑ１の上流側に、像担持体１６を一様に帯電させる帯電ロール１７が配置されている。像担持体１６は、帯電ロール１７により一様に帯電された後、前記潜像書込位置Ｑ１において、前記レーザビームＬにより静電潜像が書き込まれるように構成されている。
【００５９】
像担持体１６の移動方向に沿って、前記潜像書込位置Ｑ１の下流側の現像領域Ｑ２には、前記静電潜像をトナー画像に現像するロータリ式の現像ユニット（現像装置）Ｄが配置されている。前記現像ユニットＤは、回転軸１８周囲に装着したＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色の現像器Ｄｋ，Ｄｙ，Ｄｍ，Ｄｃを有しており、回転軸１８の回転に伴い、前記各４色の現像器Ｄｋ，Ｄｙ，Ｄｍ，Ｄｃが順次前記現像領域Ｑ２に移動するように構成されている。前記現像器Ｄｋ，Ｄｙ，Ｄｍ，Ｄｃは、像担持体１６上の静電潜像を、Ｋ（黒）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の各色のトナー画像に現像する装置である。前記符号１４〜１７，ＲＯＳ，Ｄ等で示された要素によりトナー画像形成装置（１４〜１７＋ＲＯＳ＋Ｄ）が構成されている。前記回転する像担持体１６の表面に沿って前記現像領域Ｑ２の下流側に設定された一次転写領域Ｑ３には、中間転写ベルト（中間転写部材）Ｂおよび一次転写ロール（一次転写器）２１が配置されている。また、回転する像担持体１６に沿って、一次転写領域Ｑ３の下流側には、像担持体クリーナ２２および除電ランプ２３が配置されている。
【００６０】
前記中間転写ベルト（中間転写部材）Ｂは、駆動ロール２５、アイドラロール２６、テンションロール２７、ウォーク補正ロール２８（中間転写ベルトＢの幅方向の位置を調節するロール）およびバックアップロール（二次転写ロール）２９の５本のロールで張架されており、図示しない駆動装置により像担持体１６とほぼ同速度で駆動ロール２５を介して矢印方向Ａへ回転する。
【００６１】
前記中間転写ベルトＢの周辺には、二次転写位置Ｑ４において、前記中間転写ベルトＢに対してバックアップロール２９と対向する側にアース（接地）された二次転写ロール３０が配置されている。また、バックアップロール２９にはトナーと逆極性のバイアスを印加されたコンタクトロール３１（電極部材）が接触している。コンタクトロール３１およびバックアップロール２９の接触領域（すなわち、コンタクトロール接触領域）は、前記二次転写領域Ｑ４とバックアップロール２９の中心位置とを結ぶ直線上に配置されている。したがって、バックアップロール２９表面に沿った前記二次転写領域Ｑ４と前記コンタクトロール接触領域との間の距離は、バックアップロール２９の回転方向に沿って、前記二次転写領域の上流側と下流側で同じ距離に設定されている。前記符号２９〜３１で示された要素により二次転写器Ｔが構成されている。
【００６２】
二次転写ロール３０はアースされ、バックアップロール２９に接触するコンタクトロールは、二次転写電力印加手段としての転写用電源回路３２に接続されている。この転写用電源回路３２によりコンタクトロール３１を介してバックアップロール２９にトナーと逆極性のバイアス電圧が印加され中間転写ベルトＢ上のトナー画像が記録シートＳに転写される。転写用電源回路３２は、コントローラＣにより制御されている。前記二次転写ロール３０はバックアップロール２９から離れた位置に移動した状態で、転写ロールクリーナ３３によりクリーニングされる。また、前記中間転写ベルトＢの搬送方向で、前記二次転写ロール３０の下流側に、前記中間転写ベルトＢの表面に残留する未転写トナーを除去する中間転写部材クリーナ３４が配置されている。前記二次転写ロール３０および中間転写部材クリーナ３４は、前記中間転写ベルトＢに対し圧接、離間可能に構成されている。
【００６３】
給紙トレイ３５から取り出された記録シートＳは、フィードロール３６により搬送され、レジストロール３７で一旦停止してから所定のタイミングでガイド搬送路３８を通って前記二次転写位置Ｑ４に搬送される。この記録シートＳには、二次転写位置Ｑ４を通過する際に中間転写ベルトＢ上の未定着トナー画像が二次転写される。この未定着トナー画像が転写された記録シートＳは、シートガイド部材３９上面に沿って移動し、さらに搬送ベルト４０を通って定着位置Ｑ５に搬送される。記録シートＳが前記定着位置Ｑ５を通過するときに記録シートＳ上の未定着トナー画像は定着装置４１によって定着され、排紙トレイ４２に排出されるように構成されている。前記符号３５〜３８で示された要素により記録シート搬送装置（３５〜３８）が構成されている。
【００６４】
画像形成装置Ｆに用いた一次転写ロール２１としては、金属性の芯金に四級アンモニウム塩などの導電材を含有させ抵抗を導電〜半導電に制御したウレタンなどの表面層（弾性層）を設けた外径１８ｍｍのロールを使用した。
【００６５】
中間転写ベルト（中間転写部材）Ｂは、無端ベルト状の基材層の外周面に、少なくとも、弾性層が形成されてなるものが用いられ、必要に応じて、さらにその上に最表面層が形成されてなる構成とすることもできる。具体的には、基材層として、耐熱性に優れたポリイミド樹脂、アラミド樹脂などの樹脂フィルムが好ましく、その表面に形成する弾性層としては、トナー離型性が良好なものでもそうでないものでもよい。ただし、該弾性層が、トナー離型性の良好でないものである場合、そのさらに上に最表面層を形成し、これに離型性を担わせればよい。
【００６６】
トナー離型性が良い材料としては、特に制限は無いが、例えば、フッ素樹脂、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられ、弾性を有するシリコーンゴムおよびフッ素ゴムは前記弾性層として使用することが好ましく、弾性を有しないフッ素樹脂は使用することが好ましい。ただし、最表面層を有する場合のその下層である弾性層は、その他一般のゴム弾性を有する材料から任意に選択することができる。
【００６７】
中間転写ベルト（中間転写部材Ｂ）は、上記式（２）を満たすようにするために、その体積抵抗率ρｖを調整することは重要である。中間転写部材Ｂの体積抵抗率ρｖは、導電性のカーボンブラックや金属粉、或いは界面活性剤を基体のゴムまたは樹脂中に分散させることにより調整することができる。また、素材の特性として上記体積抵抗率が得られる場合もある。
【００６８】
記録シートＳに二次転写する未定着トナー画像を担持する中間転写部材Ｂについては、勿論、上記式（２）を満たすことを条件として、その体積抵抗率ρｖ（ｌｏｇΩｃｍ）自体の好ましい範囲は、１２ｌｏｇΩｃｍ以上であり、１３．５〜１５ｌｏｇΩｃｍの範囲がより好ましい。
【００６９】
一般に、中間転写部材として、樹脂フィルムなどの比較的硬い材料を用いると、被記録材の凹凸部と中間転写部材との間に間隙ができてしまうために被記録材とトナーとが密着することができず、電界が下がる、あるいは、転写する前に放電が始まってしまうなどの原因により、白抜けとなる転写不良の発生が見られた。
【００７０】
したがって、中間転写ベルト（中間転写部材）Ｂの表面微小硬度としては、５以下であることが好ましく、１以下であることがより好ましい。表面微小硬度をこのように適切に小さくすることで、記録シートＳの表面凹凸に対する中間転写部材Ｂの追従性が増し、記録シートＳの種類に対する適応性が広くなる。
【００７１】
また、一般的には、このように被記録材の表面凹凸に対する追従性を向上させるべく、中間転写部材の表面に弾性を持たせると、中間転写部材と被記録材とが密着する前にトナーの飛び散りを生じさせないように、転写電界の緻密な制御が必要となり、制約が多いが、本発明では多重ブラーを適切に防止するべく使用するトナーおよび中間転写部材が適切に調整されており、転写電界の制御における制約が少ない。
【００７２】
なお、像担持体１６の表面微小硬度は、当然に上記範囲よりも大きな値であり、したがって像担持体１６よりも中間転写ベルトＢの方が、表面微小硬度は小さい。したがって、中間転写部材が上記表面微小硬度の条件を満たせば、一次転写ニップ部では、中間転写部材と像担持体との間に混入した異物の像担持体への突き刺さり等を抑止できる。
表面微小硬度を上記範囲にするためには、弾性層を表面に有する構成としたり、基材層としてポリイミド（ＰＩ）など一定のヤング率をもつ樹脂層を採用したりすることで、達成することが可能である。
【００７３】
なお、本発明において、中間転写部材の表面微小硬度は、例えば、島津製作所（株）製ダイナミック超微小硬度計ＤＵＨ−２０１Ｓを測定装置とし、稜線角度１１５°の三角錐圧子を用い、試験荷重９．８ｍＮ（１．０ｇｆ）、負荷速度０．１４２１ｍＮ（０．０１４５ｇｆ）／ｓｅｃの測定条件下で測定した結果を用いている。
【００７４】
二次転写器Ｔにおけるバックアップロール２９は、電気的にフロートにされた導電性芯金と、その周囲に被覆された半導電層から構成されている。半導電層は、シリコーン、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）、ウレタンなどのゴム材や、ＰＶｄＦ（ポリ弗化ビニリデン）、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ポリエステル、アクリルなどの樹脂にＣＢ（カーボンブラック）などの帯電防止剤を適当量分散させて抵抗値を制御したものである。
【００７５】
二次転写領域Ｑ４においてバックアップロール２９に対向して配置された前記二次転写ロール３０としては、芯金に、シリコーン、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）、ウレタンなどにＣＢ（カーボンブラック）などの帯電防止剤を適当量分散させた導電性ゴムを被覆したものが用いられている。
バックアップロール２９に接触する電極部材としてのコンタクトロール３１は、外径１４ｍｍのステンレス製の金属ロールである。また、コンタクトロール３１には転写用電源回路３２により二次転写時にトナーと同極性の電圧が印加されるようになっている。
【００７６】
コントローラＣは、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、Ｉ／Ｏ（入出力インタフェース）等を有するマイコンにより構成され、ＵＩ（ユーザインタフェース）、原稿サイズセンサＳＮ等から入力された信号に応じて、転写用電源回路３２の制御信号を出力している。転写用電源回路３２は電流計測部を有し、これが、二次転写を行った際に、バックアップロール２９から二次転写ロール３０を流れる電流を計測する。計測された電流値は、コントローラＣへ送られる。
また、コントローラＣの前記ＲＯＭには、各種データが記憶され、コントローラＣは、この記憶および前記送られた情報から、各種条件を設定する。
【００７７】
以上のような画像形成装置において、本実施形態では、Ｋ（黒）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の各色のトナーとして、既述のトナーの形状係数ＳＦを満たすいわゆる球形トナーを用いており、かつ、既述の関係式（２）を満たすように、各トナーおよび中間転写ベルト（中間転写部材）Ｂが構成されている。
【００７８】
球形度の高いトナーを用いた際、中間転写ベルトＢ表面に各色のトナーを一次転写積層させて、多重のトナー画像を形成し、さらにこれを記録シートＳに二次転写すると、一般的にはトナーの飛び散り現象、すなわち多重ブラーが起こりやすいが、本実施形態では、上記式（２）を満たすように調整することで、この多重ブラーを大幅に改善している。
【００７９】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の一例である第２の実施形態として、前記像担持体と、その表面からトナー画像が一次転写される前記中間転写部材とからなる対（以下、「画像形成ユニット」という。）を４個有し、イエロー、マゼンタ、シアン、および、ブラックの４色の画像を積層してフルカラー画像を形成し得る、いわゆるタンデム型の画像形成装置を例に挙げて本発明を説明する。
【００８０】
図４は、第２の実施形態にかかる画像形成装置の概略構成図である。図４に示す画像形成装置は、イエロー色のトナー画像を用紙（被記録材）１１８に形成するための画像形成ユニット１００Ｙと、マゼンタ色のトナー画像を用紙１１８に形成するための画像形成ユニット１００Ｍと、シアン色のトナー画像を用紙１１８に形成するための画像形成ユニット１００Ｃと、ブラック色のトナー画像を用紙１１８に形成するための画像形成ユニット１００Ｋと、の４つの画像形成ユニットが、搬送張架ロール１２２および１２４に張架された用紙搬送ベルト１１６に対して、並列に配されている。
【００８１】
各画像形成ユニット１００Ｙ，１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｋは、形成される画像の色が異なる点を除き、基本的に同一の構成であるため、ユニット単体の構成については、画像形成ユニット１００Ｙを代表させて、説明する。なお、各画像形成ユニット１００Ｙ，１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｋで付された符号の末尾（Ｙ、Ｍ、ＣまたはＫ）を除く部分が同一の部材については、基本的に同一の機能を有する部材を示すものである。
【００８２】
画像形成ユニット１００Ｙは、主として、像担持体である回転ドラム型の電子写真感光体１０２Ｙと、その表面にイエロー色のトナー画像を形成する不図示の現像ユニットと、電子写真感光体１０２Ｙ表面に形成されたトナー画像が一次転写され、さらに用紙１１８に二次転写する中間転写ベルト（中間転写部材）１０４Ｙと、から構成される。これら画像形成ユニット内の主要な構成要素については、第１の実施形態で述べたものと基本的に同様である。
【００８３】
中間転写ベルト１０４Ｙは、２つの張架ロール１０６Ｙ，１０８Ｙと、保持ロール１１０Ｙと、二次転写対向ロール１１２Ｙとの４つのロールに張架されて、電子写真感光体１０２Ｙおよび用紙搬送ベルト１１６を橋渡しするように、かつ双方と従動可能に当接している。すなわち、電子写真感光体１０２Ｙは矢印Ｎ方向に、用紙搬送ベルト１１６は矢印Ｐ方向に、それぞれ独立した駆動装置（駆動手段、不図示）を有しているため、中間転写ベルト１０４Ｙは矢印Ｒ方向に、電子写真感光体１０２Ｙおよび用紙搬送ベルト１１６の双方に対して従動回転する。なお、用紙搬送ベルト１１６の駆動装置には、電子写真感光体１０２Ｙとの回転速度差による負荷を解消するべく、用紙搬送ベルト１１６と駆動装置との接続にトルクリミッターを介在させることが望ましい。トルクリミッターを介在させることで、個々の中間転写ベルト１０４Ｙ，１０４Ｍ，１０４Ｃ，１０４Ｋの厚みのばらつきによる色ずれの発生を、抑制することができる。
【００８４】
中間転写ベルト１０４Ｙを張架するロールのうち、隣り合う保持ロール１１０Ｙおよび二次転写対向ロール１１２Ｙは、前者が用紙搬送ベルト１１６の駆動方向Ｐ（搬送方向Ｔ）上流側に、後者が下流側に、各々位置する。そして、その間の中間転写ベルト１０４Ｙが、用紙搬送ベルト１１６表面に当接している。また、中間転写ベルト１０４Ｙおよび用紙搬送ベルト１１６を介して、二次転写対向ロール１１２Ｙに対向する位置に、二次転写ロール１１４Ｙが配され、二次転写のためのニップ部（二次転写ニップ部）を形成している。
【００８５】
不図示の現像ユニットにより電子写真感光体１０２Ｙの表面に形成されたイエロー色のトナー画像は、一次転写ロール１２０Ｙによって中間転写ベルト１０４Ｙ表面に一次転写される。中間転写ベルト１０４Ｙの矢印Ｒ方向への周回により、トナー画像が形成された表面は、保持ロール１１０Ｙの部分で用紙搬送ベルト１１６により搬送された用紙１１８の表面と当接する（転写入口部）。
【００８６】
中間転写ベルト１０４Ｙおよび用紙１１８が当接したまま、用紙搬送ベルト１１６に中間転写ベルト１０４Ｙが従動した状態で搬送方向Ｔに進行し、そのまま二次転写対向ロール１１２Ｙと二次転写ロール１１４Ｙとの間の二次転写ニップ部に挿通されたときに、中間転写ベルト１０４Ｙ表面のトナー画像が用紙１１８に二次転写される。
【００８７】
このとき、上記二次転写ニップ部に先立つ転写入口部において、中間転写ベルト１０４Ｙおよび用紙１１８が当接した状態となっているが、両者が十分に密着していないと、表面のトナー画像におけるトナーの飛び散りが生ずる可能性がある。本実施形態では、この転写入口部において、保持ロール１１０Ｙにより押し込んで密着性を高めている。
【００８８】
図５に、画像形成ユニット１００Ｙおよび１００Ｍのみを抜き出した拡大図を示す。Ｌは、画像形成ユニット１００Ｙの二次転写ニップ部と、画像形成ユニット１００Ｍの二次転写ニップ部（二次転写対向ロール１１２Ｍと二次転写ロール１１４Ｍとの間のニップ部）とを結ぶ直線であり、その延長は、画像形成ユニット１００Ｃおよび１００Ｋの各二次転写ニップ部を通る。
【００８９】
この直線Ｌに対して接するように中間転写ベルト１０４Ｙ，１０４Ｍ（１０４Ｃおよび１０４Ｋも同様。以下省略。）が位置していれば、張架された用紙搬送ベルト１１６は蛇行することなく一直線に進行する。しかし、本実施形態では、図５に示されるように、この直線Ｌに対して、中間転写部材１０４Ｙ，１０４Ｍを周内から押し出し、用紙搬送ベルト１１６をそれぞれ周外から押し込むように、保持ロール１１０Ｙ，１１０Ｍが配されている。このように保持ロール１１０Ｙ，１１０Ｍ（１１０Ｃおよび１１０Ｋも同様）が配されているため、転写入口部において、中間転写ベルト１０４Ｙ，１０４Ｍと用紙１１８との密着性が十分に高く確保され、多重ブラーが生ずるのをより一層効果的に防止している。
【００９０】
図４において、用紙１１８は用紙搬送ベルト１１６に担持されつつ矢印Ｘ方向に進行し、各画像形成ユニット１００Ｙ，１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｋにより、順次イエロー、マゼンタ、シアン、および、ブラックの４色のトナー画像が積層される。４色のトナー画像が積層された用紙１１８は、最後の電子写真感光体１０２Ｋの表面から分離されて、不図示の定着手段へ搬送されることによりトナー画像の定着処理を受ける。このようにして用紙１１８にフルカラー画像が形成される。
【００９１】
以上のような画像形成装置において、本実施形態では、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）の各色のトナーとして、既述のトナーの形状係数ＳＦを満たすいわゆる球形トナーを用いており、かつ、既述の関係式（２）を満たすように、各トナーおよび各中間転写ベルト（中間転写部材）１０４Ｙ，１０４Ｍ，１０４Ｃ，１０４Ｋが構成されている。
【００９２】
球形度の高いトナーを用いた際、各中間転写ベルト（中間転写部材）１０４Ｙ，１０４Ｍ，１０４Ｃ，１０４Ｋ表面から用紙１１８に、各色のトナーを二次転写積層させて、多重のトナー画像を形成すると、一般的にはトナーの飛び散り現象、すなわち多重ブラーが起こりやすいが、本実施形態では、上記式（２）を満たすように調整することで、この多重ブラーを大幅に改善している。
【００９３】
また、中間転写部材が円筒構成ではなく、ベルト状であるため、円筒状であると困難であった二次転写部位での電界制御が、既述のように中間転写部材と被記録材との密着が二次転写ニップ部に先立ち、転写電界の発生しない領域である転写入口部から確保されるため、トナー飛散の問題が解消される。
【００９４】
大型の中間転写ベルト方式のタンデム機（搬送ベルトが中間転写ベルトに代わり、本実施形態における中間転写ベルトが、搬送ベルトに代わる中間転写ベルトに電子写真感光体が直接当接する構成のもの。第４の実施形態の画像形成装置が相当する。）において、当該中間転写ベルトの表面に弾性部材を設け、転写性能を向上させようとすると、膜厚の均一性を長いサイズで確保するのに、製造上の大きな困難さがある。またそのような弾性を有する中間転写ベルトを駆動した時、膜厚によって表面速度が変わってくることから、厚みのばらつきによって色ずれが発生してしまう問題が生ずる。
【００９５】
これに対して、本実施形態では、中間転写ベルトは各単色のトナーごとであるため短く、膜厚の均一性を確保することが容易であり、製造性、画像の色ずれ防止といった効果も有する。さらに、中間転写ベルトが各単色のトナーごとに分かれているため、中間転写ベルト表面には複数色のトナーが積層されることはなく、中間転写ベルト表面におけるトナー質量を低減させることができ、前記式（２）を満たしやすい。
【００９６】
＜第３の実施形態＞
図６は、本発明の一例である第３の実施形態にかかる画像形成装置の模式断面図である。本実施形態は、第２の実施形態と同様タンデム型の例であるが、像担持体と中間転写部材の形式が異なっている。なお、それ以外の構成は、第２の実施形態と同様であるため、同一の機能を有する部材は、第２の実施形態における図５と同一の符号を付して、その詳細な説明は省略することとする。
【００９７】
図６に示す画像形成装置は、イエロー色のトナー画像を用紙１１８に形成するための画像形成ユニット２００Ｙと、マゼンタ色のトナー画像を用紙１１８に形成するための画像形成ユニット２００Ｍと、シアン色のトナー画像を用紙１１８に形成するための画像形成ユニット２００Ｃと、ブラック色のトナー画像を用紙１１８に形成するための画像形成ユニット２００Ｋと、の４つの画像形成ユニットが、用紙搬送ベルト１１６に対して並列に配されている。
【００９８】
各画像形成ユニット２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃ，２００Ｋは、形成される画像の色が異なる点を除き、基本的に同一の構成であるため、ユニット単体の構成については、画像形成ユニット２００Ｙを代表させて、説明する。なお、各画像形成ユニット２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃ，２００Ｋで付された符号の末尾（Ｙ、Ｍ、ＣまたはＫ）を除く部分が同一の部材については、基本的に同一の機能を有する部材を示すものである。
【００９９】
画像形成ユニット２００Ｙは、主として、像担持体であるエンドレスベルト型の電子写真感光ベルト２０２Ｙと、その表面にイエロー色のトナー画像を形成する不図示の現像ユニットと、電子写真感光ベルト２０２Ｙ表面に形成されたトナー画像が一次転写され、さらに用紙１１８に二次転写する中間転写ロール（中間転写部材）２０４Ｙと、から構成される。
【０１００】
これら画像形成ユニット内の主要な構成要素については、像担持体および中間転写部材において、その形状がロールとベルトとで置き換わったのみであり、第１の実施形態で述べたものと基本的に同様である。中間転写部材の基材としては、一般的なステンレスやアルミニウム等の金属ロールや各種樹脂ロールを、中間転写部材全体としての体積抵抗率に留意しつつ、問題なく使用することができる。
【０１０１】
中間転写ロール（中間転写部材）は、アルミニウム製の導電性ドラム基体の表面に、所定の抵抗値に調整された誘電体層を形成したものであり、ドラム基体は接地電位に接続される。誘電体層は、例えばカーボンブラックまたはアルミニウム等の導電性金属を分散させることにより抵抗値の調整を行ったポリカーボネートなどである。ここでは体積抵抗率１０¹³ｌｏｇΩｃｍに調整したポリカーボネートの導電層を設けた中間転写部材とした。
【０１０２】
電子写真感光ベルト２０２Ｙは、３つの張架ロール２０６Ｙ，２０８Ｙ，２１０Ｙにより張架され、かつ、張架ロール２０６Ｙ−２０８Ｙ間が中間転写ロール２０４Ｙに付勢されて撓んだ状態となっている。この撓んだ部分が、電子写真感光ベルト２０２Ｙの表面に形成されたトナー画像が中間転写ロール２０４Ｙに一次転写される一次転写ニップ部となっている。
【０１０３】
電子写真感光ベルト２０２Ｙは矢印Ｎ’方向に、用紙搬送ベルト１１６は矢印Ｐ’方向に、それぞれ独立した駆動装置（駆動手段、不図示）を有しているため、中間転写ロール２０４Ｙは矢印Ｒ’方向に、電子写真感光ベルト２０２Ｙおよび用紙搬送ベルト１１６の双方に対して従動回転する。なお、用紙搬送ベルト１１６の駆動装置には、電子写真感光ベルト２０２Ｙとの回転速度差による負荷を解消するべく、用紙搬送ベルト１１６と駆動装置との接続にトルクリミッターを介在させることが望ましい。
【０１０４】
中間転写ロール２０４Ｙは、電子写真感光ベルト２０２Ｙと当接する側と反対側で、用紙搬送ベルト１１６と当接し、該用紙搬送ベルト１１６を介して二次転写ロール１１４Ｙが配され、二次転写のためのニップ部（二次転写ニップ部）を形成している。
【０１０５】
不図示の現像ユニットにより電子写真感光ベルト２０２Ｙの表面に形成されたイエロー色のトナー画像は、一次転写ニップ部において中間転写ロール２０４Ｙ表面に一次転写される。中間転写ロール２０４Ｙの矢印Ｒ’方向への周回により、トナー画像が形成された表面は、二次転写ニップ部で用紙搬送ベルト１１６により搬送された用紙１１８の表面と当接する。このときに、二次転写ロール１１４Ｙによって、中間転写ロール２０４Ｙ表面のトナー画像が用紙１１８に二次転写される。
【０１０６】
以上のような画像形成装置において、本実施形態では、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）の各色のトナーとして、既述のトナーの形状係数ＳＦを満たすいわゆる球形トナーを用いており、かつ、既述の関係式（２）を満たすように、各トナーおよび各中間転写ロール（中間転写部材）２０４Ｙ，２０４Ｍ，２０４Ｃ，２０４Ｋが構成されている。
【０１０７】
球形度の高いトナーを用いた際、各中間転写ロール（中間転写部材）２０４Ｙ，２０４Ｍ，２０４Ｃ，２０４Ｋ表面から用紙１１８に、各色のトナーを二次転写積層させて多重のトナー画像を形成すると、一般的にはトナーの飛び散り現象、すなわち多重ブラーが起こりやすいが、本実施形態では、上記式（２）を満たすように調整することで、この多重ブラーを大幅に改善している。
【０１０８】
また、本実施形態では、中間転写ロールは各単色のトナーごとであるため小さく、膜厚の均一性を確保することが容易であり、製造性、画像の色ずれ防止といった効果も有する。さらに、中間転写ロールが各単色のトナーごとに分かれているため、中間転写ロール表面には複数色のトナーが積層されることはなく、中間転写ベルト表面におけるトナー質量を低減させることができ、前記式（２）を満たしやすい。
【０１０９】
＜第４の実施形態＞
図７は、本発明の一例である第４の実施形態にかかる画像形成装置の模式断面図である。本実施形態は、第２および第３の実施形態と同様タンデム型の例であるが、像担持体のみが複数並べられ、中間転写部材は１つのみで、当該中間転写部材にトナー画像を一次転写し積層した後に、被記録材に一括で二次転写する構成となっている。
【０１１０】
本実施形態の画像形成装置３１０は、図７に示すように、表面にトナー画像が形成され、形成されたトナー画像を担持して一次転写部Ｔ１に向けて搬送する感光体ドラム（像担持体）３０１と、一次転写部Ｔ１において感光体ドラム３０１からトナー画像の転写を受けて二次転写部Ｔ２に向けて搬送するベルト状の中間転写ベルト３０２と、一次転写部Ｔ１において感光体ドラム３０１上のトナー画像を中間転写ベルト（中間転写部材）３０２に一次転写する一次転写ロール３０９と、二次転写部Ｔ２において中間転写ベルト３０２上のトナー画像を用紙（被記録材）３１８に転写する二次転写装置３２０とを備えた電子写真方式のカラー画像形成装置である。
なお、本実施形態における感光体ドラム３０１は、本発明にいう像担持体に相当するものである。二次転写装置３２０は、二次転写ロール３２１、バックアップロール３２２、コンタクトロール３２７、および電源３２８からなる。
【０１１１】
次に、この第１の実施形態の画像形成装置３１０の動作について説明する。
この画像形成装置３１０には、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、およびシアン（Ｃ）の各色に対応する４つの感光体ドラム３０１が備えられている。これらの各感光体ドラム３０１は矢印Ｕ方向に回転し、帯電装置３０４により表面が一様に帯電される。次に、周知の電子写真プロセスにより画像情報に応じた上記各色に対応する露光光が、各露光装置３０３により各感光体ドラム３０１表面に照射されて上記各色に対応する静電潜像が各感光体ドラム３０１表面に形成される。これらの静電潜像は、上記各色のトナーが収納された現像器３０５Ｋ，３０５Ｙ，３０５Ｍ，３０５Ｃにより現像され、各感光体ドラム３０１上には上記各色のトナー画像が形成される。
【０１１２】
各感光体ドラム３０１の一次転写部Ｔ１において各感光体ドラム３０１の表面に当接する、バックアップロール３２２、テンションロール３２３、従動ロール２４、駆動ロール２５などにより張架されて矢印Ｖ方向へ回動するベルト状の中間転写ベルト３０２が配置されており、各感光体ドラム３０１上に形成された上記各色のトナー画像は、それぞれの一次転写部Ｔ１において中間転写ベルト３０２上に順次一次転写される。各一次転写部Ｔ１には、中間転写ベルト３０２の、感光体ドラム３０１に接する表面側に対する裏面側には一次転写ロール３０９が配設されており、この一次転写ロール３０９にトナーの帯電極性とは逆極性の電圧を印加することにより、各感光体ドラム３０１上のトナー画像は中間転写ベルト３０２に静電吸引される。
【０１１３】
トナー画像が中間転写ベルト３０２に一次転写された後の各感光体ドラム３０１の表面は、クリーナ３０６により清浄化された後、次の画像形成サイクルにおいて帯電装置３０４による一様帯電工程以降の一連の動作が開始される。
【０１１４】
この画像形成装置３１０でカラー画像を形成する場合には、各感光体ドラム３０１上での各色のトナー画像形成並びにこれらのトナー画像の一次転写の工程が色数分だけ繰り返されて中間転写ベルト３０２上に複数色のトナー画像が重ね合わされてなる多色トナー画像が形成される。例えば、ブラック、イエロー、マゼンタ、およびシアンの４色のトナー画像を重ね合わせたフルカラー画像を形成する場合は、各感光体ドラム３０１上に１回転毎にそれぞれの色のトナー画像が形成され、それらトナー画像が中間転写ベルト３０２に順次一次転写される。すなわち、中間転写ベルト３０２は、最初に一次転写された１色目のブラックトナー画像を保持したまま感光体ドラム３０１と同一周期で矢印Ｖ方向へ移動し、２色目のイエロートナー画像を担持する感光体ドラム３０１の一次転写部Ｔ１において、ブラックトナー画像の上にイエロートナー画像が重ね合わされるように一次転写される。以下順次、マゼンタおよびシアンのトナー画像が重ねて転写され、中間転写ベルト３０２上には最終的に４色積層された多色トナー画像が形成される。
【０１１５】
こうして中間転写ベルト３０２に一次転写されたトナー画像は、中間転写ベルト３０２の矢印Ｂ方向への移動に伴って用紙３１８の搬送経路３１１に面した二次転写部Ｔ２へと搬送される。
二次転写部Ｔ２には、二次転写ロール３２１、バックアップロール３２２、コンタクトロール３２７、および電源３２８を有する二次転写装置３２０が設置されている。
【０１１６】
中間転写ベルト３０２上に一次転写されたトナー画像が二次転写部Ｔ２へと搬送されるタイミングに合わせて、トレイ３１２から搬出された用紙３１８が二次転写ロール３２１と中間転写ベルト３０２との間に挟み込まれる。
【０１１７】
二次転写部Ｔ２における中間転写ベルト３０２の裏面側には二次転写ロール３２１の対向電極をなすバックアップロール３２２が配設されており、バックアップロール３２２に接するコンタクトロール３２７に接続された電源３２８から、トナーの帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されることにより、中間転写ベルト３０２に担持されたトナー画像は用紙３１８に静電的に二次転写される。
二次転写ロール３２１は中間転写ベルト３０２に従動回転しており、二次転写ロール３２１に付着した汚れは、ウレタンゴム製のクリーニングブレード３２６によって除去され、用紙３１８の裏面が汚れるのを防止している。
【０１１８】
トナー画像が転写された用紙３１８は、二次転写部Ｔ２の後方で中間転写ベルト３０２から剥離され、シュート３２９、および用紙搬送ベルト３１４によって定着器３１５に送り込まれてトナー画像の定着処理が行われる。一方、トナー画像の二次転写が終了した中間転写ベルト３０２はベルトクリーナ３１６によって表面に残留したトナーが除去される。
【０１１９】
なお、二次転写ロール３２１およびベルトクリーナ３１６は、中間転写ベルト３０２とは接離自在に配設されており、カラー画像が形成される場合には最終色のトナー画像が二次転写ロール３２１およびベルトクリーナ３１６を通過するまでは、これらの部材は中間転写ベルト３０２から離間するようになっている。
【０１２０】
本実施形態において、中間転写ベルト３０２は、その表面が感光層からなる。また、中間転写ベルト３０２の周回方向（矢印Ｖ方向）のベルトクリーナ３１６の下流には、露光装置３３０が配され、中間転写ベルト３０２表面の感光層を光照射できるように構成されている。中間転写ベルト３０２は、その表面に感光層が存在することで、露光装置３３０からの光により帯電電荷が除電される。
【０１２１】
中間転写ベルト３０２は、既述の条件を満たすと、比較的高抵抗となり誘電体として働く。したがって、帯電電荷が溜まると、一次転写でトナーを保持し、かつ二次転写で被記録材に転写するまでの静電的な作用を応用した動作において、不具合を生じてしまう場合がある。しかし、本実施形態では、中間転写ベルト３０２の表面に感光層が存在し、かつ、それに光照射を行う露光装置３３０が含まれるため、帯電電荷を有効に除電して、次の作像サイクルに備えることができる。
【０１２２】
中間転写ベルト３０２の層構成としては、例えば、特開平１１−３０５５５７号公報にその詳細が説明されており、いずれのものを採用しても構わない。特に同文献の段落番号００４６〜段落番号００５５には、その層構成のほか、具体的な各層の組成についても開示されており、本発明においては、いずれも問題なく使用することができる。勿論、本発明においては、上記文献に記載の構成に限らず、従来公知の構成をいずれも採用することができる。
【０１２３】
本実施形態においては、感光層としては、ＵＣＬ層としてポリアミドを１．５μｍ、電荷発生層（ＣＧＬ）としてポリビニルクロライドに電荷発生材料を入れた０．２μｍの層を、さらにその上に電荷輸送層（ＣＴＬ）としてポリカーボネートに電荷輸送剤を入れ、２４μｍの厚さにしたものにした。
【０１２４】
以上のような画像形成装置において、本実施形態では、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、およびシアン（Ｃ）の各色のトナーとして、既述のトナーの形状係数ＳＦを満たすいわゆる球形トナーを用いており、かつ、既述の関係式（２）を満たすように、各トナーおよび中間転写ベルト３０２が構成されている。
【０１２５】
球形度の高いトナーを用いた際、中間転写ベルト（中間転写部材）３０２各色のトナーを一次転写積層させて、多重のトナー画像を形成し、さらにこれを用紙３１８に二次転写すると、一般的にはトナーの飛び散り現象、すなわち多重ブラーが起こりやすいが、本実施形態では、上記式（２）を満たすように調整することで、この多重ブラーを大幅に改善している。
【０１２６】
また、本実施形態では、中間転写ベルト３０２の表面が感光層からなり、かつ、当該感光層を光照射できる露光装置３３０が配さているため、中間転写ベルト３０２の表面は、露光装置３３０からの光により帯電電荷が適切に除電され、帯電による不具合を防止することができる。
【０１２７】
以上、本発明の画像形成装置について、図面を用い、４つの実施形態を挙げて、部材の形状、配置等をある程度特定して説明したが、上記実施形態の各構成は、あくまでも本発明の一例を示すものであり、本発明はこれら実施形態の記載により何ら制限を受けるものではない。したがって、当業者は、既述の本発明の構成を具備する範囲内で、従来公知の知見により本発明に変更を加えたり、他の要素を加えたりすることができるが、勿論、かかる場合にも、本発明の範疇に含まれる。
【０１２８】
【実施例】
次に、実施例を挙げて本発明ないしその作用・効果をより具体的に説明するが、勿論本発明は、以下の実施例により何ら制限されるものではない。
［実施例１］
ＭＣＹＫ全ての色について、体積平均粒径Ｄ₅₀＝５．８μｍで形状係数ＳＦ＝１３０の重合トナー（トナーＡ）｛約１μｍのスチレンアクリルポリマービーズ、顔料およびワックスを、乳化重合させたもの。｝と、体積平均粒径Ｄ₅₀＝６．５μｍで、形状係数ＳＦ＝１４５の粉砕系トナー（トナーＢ）｛ポリエステル樹脂、顔料およびワックスを、混練、粉砕して作製したもの。｝の２種類を用意した。
【０１２９】
また、中間転写部材として体積抵抗率ρｖが１０ｌｏｇΩｃｍの部材（具体的な層構成・材質・各層の厚さ等詳細：厚さ８０μｍの導電性ポリイミド樹脂からなるもの、既述の方法で求められる表面微小硬度：２０）を富士ゼロックス（株）製ＤｏｃｕＣｏｌｏｒ１２５０に組み込んで、本実施例に用いる画像形成装置とした。当該装置は、図３に概略が示される、第１の実施形態の構成と同様である。
【０１３０】
以上の画像形成装置に上記２種類のトナーを用い、感光体電位と現像機の印加バイアスを調整することで、前記中間転写部材表面に一次転写されたトナー画像におけるベタ画像の最大トナー質量ＴＭＡ（ｇ／ｍ²）を変化させたときの、ブラーの発生状況について調べる試験を行った（試験１）。
【０１３１】
ブラーの評価（ブラーグレード）は、線幅２５０μｍの細線について、その再現性と周囲へのトナーの飛び散り状況を、目視および虫眼鏡で確認し、グレード見本と比較して評価するものであり、完全な再現性とトナー飛び散りが全く確認されないＧ０から、線の縁で境界がぼやけ、かつ、周囲に多量のトナー飛び散りが確認されるＧ５までの６段階に評価される。なお、ブラーグレードとしては、３以下で良好と判断され、２以下がより望ましい。
【０１３２】
本実施例では、中間転写部材表面に４色のトナーが転写された後に、被記録材に一括転写される構成であり、中間転写部材表面の積層された多重トナー（各色の画像面積率１００％のプロセスブラック）について、トナー質量ＴＭＡおよび平均トナー帯電量ＴＶを測定した。結果を図８のグラフに示す。図８のグラフは、横軸にトナー質量ＴＭＡ、縦軸にブラーグレードをプロットしたものである。
【０１３３】
図８のグラフに示される結果から、ＴＭＡが増えればブラーが悪化することがわかる。また、トナーの形状係数ＳＦについては、いわゆる球形トナーに近いＳＦ＝１３０のトナーＡでは、ＴＭＡが上昇するとブラーがＮＧレベルであるＧ４クラスまで悪化してしまったことがわかる。
【０１３４】
次に、中間転写部材として、が１０ｌｏｇΩｃｍの部材以外の、１１ｌｏｇΩｃｍ、１３ｌｏｇΩｃｍおよび１４．５ｌｏｇΩｃｍの各部材を用意した。このとき、導電性ポリイミド樹脂の導電剤であるカーボンブラックの量を変えることで抵抗値を制御することにより、体積抵抗率ρｖを調整した（前記表面微小硬度に変動はなし。）。これをそれぞれ、上記同様富士ゼロックス（株）製ＤｏｃｕＣｏｌｏｒ１２５０に組み込んで、トナー質量ＴＭＡ一定（トナーＡはＴＭＡ＝１２ｇ／ｍ²、トナーＢはＴＭＡ＝１３．５ｇ／ｍ²）で、上記試験１と同様にブラーの発生状況について調べる試験を行った（試験２）。結果を図９のグラフに示す。図９のグラフは、横軸に中間転写部材の体積抵抗率、縦軸にブラーグレードをプロットしたものである。
【０１３５】
図９のグラフに示される結果から、中間転写部材の体積抵抗率が高くなるとブラーが改善することがわかる。また、トナーの形状係数ＳＦについては、ＳＦ＝１３０のトナーＡでは、中間転写部材の体積抵抗率が低いとブラーがＮＧレベルであるＧ４クラスまで悪化してしまったことがわかる。
【０１３６】
これらの実験結果から、前記式（２−Ａ）の左辺をＦＡとすると、
ＦＡ≦３
を満たす条件であれば良好なブラーが得られることがわかった。具体的には、トナーＡを用いたものであって、試験１におけるＴＭＡ＝７．０（ＦＡ＝０．０９）、ＴＭＡ＝８．０（ＦＡ＝０．７３）、ＴＭＡ＝９．０（ＦＡ＝１．３６）、並びに、試験２におけるρｖ＝１３ｌｏｇΩｃｍ（ＦＡ＝１．４）、ρｖ＝１４．５ｌｏｇΩｃｍ（ＦＡ＝０．４７）が本発明の対象となる。
【０１３７】
これに対して、トナーＡを用いたものであっても、ＴＭＡ＝１２．０（ＦＡ＝３．３）、ＴＭＡ＝１３．０（ＦＡ＝３．９）、並びに、試験２におけるρｖ＝１０ｌｏｇΩｃｍ（ＦＡ＝３．３）は本発明の対象とならず、ブラーの結果も悪い。なお、トナーＢを用いたものは、ブラーの結果は良いが、画質、取り扱い性、安定性、流動性等の観点から球形トナーを用いたい場合のブラーの解決が本発明の目的であるところから、勿論本発明の対象とはならない。
【０１３８】
［実施例２］
ＭＣＹＫ全ての色について、実施例１と同様のトナーＡ（Ｄ₅₀＝５．８μｍ、形状係数ＳＦ＝１３０の重合トナー）を用意した。
また、中間転写部材として、厚さ８０μｍのポリイミド（ＰＩ）樹脂フィルムの表面に、層厚２０μｍの感光層（具体的な層構成は、特開平１１−３０５５５７号公報の段落番号０１２２に記載のものと同一の構成）を設けたものを用意した。この中間転写部材の体積抵抗率ρｖは１４ｌｏｇΩｃｍ、既述の方法で求められる表面微小硬度は２０であった。
【０１３９】
また、中間転写部材の導電ポリイミド樹脂のカーボンブラック量を調整することで、体積抵抗率ρｖが１０ｌｏｇΩｃｍとなるようにした中間転写部材も用意した（前記表面微小硬度に変動はなし。）。これらの中間転写部材の部材を富士ゼロックス（株）製ＤｏｃｕＣｏｌｏｒ１２５０に組み込んで、本実施例に用いる画像形成装置とした。
【０１４０】
前記中間転写部材表面に一次転写されたトナー画像における面積率１００％のベタ画像のトナー質量ＴＭＡ（ｇ／ｍ²）が１２ｇ／ｍ²で、平均トナー帯電量ＴＶ＝４０μＣ／ｇ、前記中間転写部材表面に一次転写されたトナー画像におけるトナーの電荷量Ｑ＝４×１０^-4（Ｃ／ｍ²）となるような条件下で試験を行った。その結果、体積抵抗率ρｖ＝１４ｌｏｇΩｃｍの中間転写部材では、ブラーグレートはＧ１．５であった。これに対し、体積抵抗率ρｖ＝１０ｌｏｇΩｃｍの中間転写部材では、ブラーグレードはＧ４と低い結果となった。式（２−Ａ）の左辺ＦＡの値は、それぞれ、前者は０．８、後者は３．３であった。これからも、ＦＡの値が３以下である本発明の画像形成装置では、ブラーが良好となることがわかる。
【０１４１】
［実施例３］
本実施例では、図４に示されるタンデム方式の画像形成装置を用いた。詳細は、基本的に第２の実施形態と同様である。
ＭＣＹＫ全ての色について、実施例１と同様のトナーＡ（Ｄ₅₀＝５．８μｍ、形状係数ＳＦ＝１３０の重合トナー）を用意した。
【０１４２】
また、中間転写部材として、厚さ８０μｍのＰＩ樹脂フィルム（基材層）の表面に、層厚２００μｍのクロロプレンゴム層（弾性層）を設け、さらにその表面にフッ素樹脂（ＦＥＰゴム系塗料、ダイエルラテックスＧＬＳ−２１３）をコートして層厚２０μｍの最表面層を設けたものを用意した。この中間転写部材の体積抵抗率ρｖは１１ｌｏｇΩｃｍ、既述の方法で求められる表面微小硬度は１であった。この中間転写部材を用いて、図４に示される装置を製造した。
【０１４３】
また、ＭＣＹＫ全ての色の現像ユニット（不図示）について、用意したトナーＡを投入した。その他の装置諸元は、以下の通りである。
感光体はφ８４ｍｍの有機感光体を用い、前記中間転写部材と感光体の周長を同じ値とし、一次転写はウレタンからなるφ１８ｍｍの導電性発泡ロールで、１ｋＶ印加した時の金属面への当てつけ抵抗値は７ｌｏｇΩに調整した。二次転写部のバックアップロールは、φ１４ｍｍの芯金にＥＰＤＭからなる導電材料で被覆した、アスカーＣ硬度７０度の、φ２０ｍｍのロールの構成とし、１ｋＶ印加した時の金属面への当てつけ抵抗値を７ｌｏｇΩに調整したものを使用した。二次転写ロールは、金属シャフトにウレタンスポンジを構成し、アスカーＣ硬度３０度で、抵抗は１ｋＶ印加した時の金属面への当てつけ抵抗値で、抵抗値は６．５ｌｏｇΩとした。ここでロールの軸方向長さは、Ａ４横サイズが取れるサイズとしてそれぞれ、３２０ｍｍ長で構成した。また、画像形成装置は、プロセススピード２６０ｍｍ／ｓｅｃで動作させた。
【０１４４】
前記中間転写部材表面に一次転写されたトナー画像における面積率１００％のベタ画像のトナー質量ＴＭＡ（ｇ／ｍ²）が４ｇ／ｍ²、平均トナー帯電量ＴＶ＝６０μＣ／ｇ、前記中間転写部材表面に一次転写されたトナー画像におけるトナーの電荷量Ｑ＝２．４×１０^-4ｃ／ｍ²となるような条件下で試験を行った。
【０１４５】
その結果、ブラーグレードはＧ１と良好であった。式（２−Ａ）の左辺ＦＡの値は、−２．４であり、本発明の範囲内に含まれる。
また、凹凸段差が約７０μｍあるエンボス紙を被記録材として転写性を評価したところ、目視で全く違和感が認められず、転写性も優れていることが確認された。表面微小硬度が極めて低いため、凹凸のある紙で転写抜けに効果があった。
【０１４６】
図５に示されるように、複数の二次転写ニップ部を結ぶ直線に対して、個々の中間転写部材を周内から押し出し、搬送ベルトをそれぞれ周外から押し込むように、保持ロールが配されているため、被記録材と中間転写部材との密着が高められ、転写不良を防ぐことができた。
さらに、中間転写部材の駆動を像担持体側からの駆動とし、像担持体からの従動駆動としたことで、中間転写部材を駆動させることによって招来する、中間転写部材の厚みの変動による色ずれを防ぐことができる。
【０１４７】
［実施例４］
本実施例では、図６に示されるタンデム方式の画像形成装置を用いた。詳細は、基本的に第３の実施形態と同様である。
ＭＣＹＫ全ての色について、体積平均粒径Ｄ₅₀＝５．８μｍで形状係数ＳＦ＝１２０の重合トナー（トナーＣ）｛約１μｍのスチレンアクリルポリマービーズ、顔料およびワックスを乳化重合させたもの。｝を用意した。
【０１４８】
また、中間転写部材としてアルミ基材のシリンダー（肉厚２．５ｍｍ）の表面に、層厚４００μｍのクロロプレンゴム層（弾性層）を設け、さらにその表面にフッ素樹脂（ＦＥＰゴム系塗料、ダイエルラテックスＧＬＳ−２１３）をコートして層厚２０μｍの最表面層を設けたものを用意した。この中間転写部材の体積抵抗率ρｖは１１ＬｏｇΩｃｍ、既述の方法で求められる表面微小硬度は０．４であった。この中間転写部材を用いて、図６に示される装置を製造した。
【０１４９】
また、ＭＣＹＫ全ての色の現像ユニット（不図示）について、用意したトナーＣを投入した。その他の装置諸元は、以下の通りである。
感光体はベルト状の有機感光体を用い、前記中間転写部材は、φ８４ｍｍのドラム状とした。前記中間転写部材と感光体の周長は、同じ値とした。一次転写は前記中間転写部材の基材にバイアスを印加することで行う構成とし、二次転写は搬送ベルト内に設けた二次転写ロールにバイアスを印加することで行う構成とし、二次転写ロールは、金属シャフトの外側にウレタンスポンジを構成し、アスカーＣ硬度３０度で、１ｋＶ印加した時の金属面への当てつけ抵抗値を６．５ｌｏｇΩに調整した。ここでロールの軸方向長さは、Ａ４横サイズが取れるサイズとしてそれぞれ、３２０ｍｍ長で構成した。また、画像形成装置は、プロセススピード２６０ｍｍ／ｓｅｃで動作させた。
【０１５０】
前記中間転写部材表面に一次転写されたトナー画像における面積率１００％のベタ画像のトナー質量ＴＭＡ（ｇ／ｍ²）が４ｇ／ｍ²、平均トナー帯電量ＴＶ＝６０μＣ／ｇ、前記中間転写部材表面に一次転写されたトナー画像におけるトナーの電荷量Ｑ＝２．４×１０^-4ｃ／ｍ²となるような条件下で試験を行った。
【０１５１】
その結果、ブラーグレードはＧ１と良好であった。式（２−Ａ）の左辺ＦＡの値は、−１．１であり、本発明の範囲内に含まれる。
また、凹凸段差が約７０μｍあるエンボス紙を被記録材として転写性を評価したところ、目視で全く違和感が認められず、転写性も優れていることが確認された。表面微小硬度が極めて低いため、凹凸のある紙で転写抜けに効果があった。
【０１５２】
さらに、中間転写部材自体は駆動手段を有さず、像担持体と搬送ベルトが駆動を有し、これに前記中間転写部材が従動駆動する構成とした。また、搬送ベルト駆動側には駆動源に対しトルクリミッターが設けられているので、中間転写部材の厚みのばらつきによる色ずれの発生を、抑制することができた。
【０１５３】
［実施例５］
本実施例では、図７に示されるタンデム方式の画像形成装置を用いた。詳細は、基本的に第４の実施形態と同様である。
ＭＣＹＫ全ての色について、体積平均粒径Ｄ₅₀＝５．５μｍで形状係数ＳＦ＝１１５の重合トナー（トナーＤ）｛約１μｍのスチレンアクリルポリマービーズ、顔料およびワックスを乳化重合させたもの｝を用意した。
【０１５４】
また、中間転写部材として、厚さ８０μｍの導電樹脂フィルム（導電性ポリアニリン配合のポリイミド樹脂）の表面に、層厚２４μｍの感光層（実施例２と同一の構成）を設けたものを用意した。この中間転写部材の体積抵抗率ρｖは１４ｌｏｇΩｃｍ、既述の方法で求められる表面微小硬度は２０であった。この中間転写部材を用いて、図７に示される装置を製造した。
【０１５５】
また、ＭＣＹＫ全ての色の現像ユニット（不図示）について、用意したトナーＤを投入した。その他の装置諸元は、以下の通りである。
有機感光体からなるφ８４ｍｍの感光ドラム３０１に対し、中間転写ベルト（中間転写部材）３０２を対向させ、バイアス印加する一次転写ロール３０９をφ１８ｍｍのウレタンスポンジからなる導電性ロールとし、該ロールは１０００Ｖ印加で１ｋｇの荷重での当てつけ抵抗値が７ｌｏｇΩとなるように調整した。二次転写部においては、それぞれ抵抗調整されたφ２８ｍｍの導電性ロールで構成されている。バックアップロール３２２は、アスカーＣ硬度７０度で１０００Ｖ印加で１ｋｇの荷重での当てつけ抵抗値が７ｌｏｇΩ、二次転写ロール３２１は金属シャフトの外側にウレタンスポンジを構成しその上に０．５ｍｍのウレタンゴム層を設けた構成で、アスカーＣ硬度２５度とし、抵抗は１ｋＶ印加した時の金属面への当てつけ抵抗値が、６．５ｌｏｇΩになるように調整した。ここで両ロールの軸方向長さはＡ４横サイズが取れるサイズとしてそれぞれ、３２０ｍｍ長で構成した。また、画像形成装置は、プロセススピード２６０ｍｍ／ｓｅｃで動作させた。
【０１５６】
前記中間転写部材表面に一次転写されたトナー画像におけるベタ画像の最大トナー質量ＴＭＡ（ｇ／ｍ²）が１１．５ｇ／ｍ²、平均トナー帯電量ＴＶ＝３５μＣ／ｇ、前記中間転写部材表面に一次転写されたトナー画像におけるトナーの電荷量Ｑ＝４．０×１０^-4ｃ／ｍ²となるような条件下で、露光装置３３０で中間転写ベルト３０２表面（感光層）の帯電電荷の除電を行い、画像を作成することで試験を行った。
【０１５７】
その結果、ブラーグレードはＧ１．５と良好であった。前記式（２−Ｃ）の左辺の値は、−３．３であり、本発明の範囲内に含まれる。
【０１５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像形成装置によれば、中間転写部材を用いて被記録材に転写積層させてカラー画像を形成する画像形成装置に、重合トナー等球形度の高いトナーを用いた際の、中間転写部材表面の積層トナー画像におけるトナーの飛び散り現象、すなわち多重ブラーを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】トナーの電荷量Ｑの具体的な測定方法を説明するための説明図である。
【図２】中間転写部材の体積抵抗率の具体的な測定方法を説明するための説明図である。
【図３】本発明の一例である第１の実施形態にかかる画像形成装置の模式断面図である。
【図４】本発明の他の一例である第２の実施形態にかかる画像形成装置の模式断面図である。
【図５】図４の画像形成装置における２つの画像形成ユニットのみを抜き出した拡大図である。
【図６】本発明のさらに他の一例である第３の実施形態にかかる画像形成装置の模式断面図である。
【図７】本発明のさらにまた他の一例である第４の実施形態にかかる画像形成装置の模式断面図である。
【図８】実施例１の結果のうち、トナー質量ＴＭＡとブラーグレードとの関係を表すグラフであり、前者を横軸、後者を縦軸にプロットしたものである。
【図９】実施例１の結果のうち、中間転写部材の体積抵抗率とブラーグレードとの関係を表すグラフであり、前者を横軸、後者を縦軸にプロットしたものである。
【図１０】中間転写部材を用いて被記録材に転写積層させてカラー画像を形成する従来からの画像形成装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
２…プラテンガラス、３…原稿照明ユニット、４…原稿照明用光源、５，７，８…ミラー、６…ミラーユニット、９…結像レンズ、１１…画像読取データ出力手段、１２…書込画像データ出力手段、１３…画像メモリ、１４…レーザ駆動信号出力装置、１６…像担持体、１７…帯電ロール、１８…回転軸、２１…一次転写ロール、２２…像担持体クリーナ、２３…除電ランプ、２４…従動ロール、２５…駆動ロール、２６…アイドラロール、２７…テンションロール、２８…ウォーク補正ロール、２９…バックアップロール、３０…二次転写ロール、３１…コンタクトロール、３２…転写用電源回路、３３…転写ロールクリーナ、３４…中間転写部材クリーナ、３５…給紙トレイ、３６…フィードロール、３７…レジストロール、３８…ガイド搬送路、３９…シートガイド部材、４０…搬送ベルト、４１…定着装置、４２…排紙トレイ、１００，２００…画像形成ユニット、１０２…電子写真感光体（像担持体）、１０４，３０２…中間転写ベルト（中間転写部材）、１０６，２０６…張架ロール、１１０…保持ロール、１１２…二次転写対向ロール、１１４…二次転写ロール、１１６…用紙搬送ベルト、１１８…用紙（被記録材）、１２０…一次転写ロール、１２２…搬送張架ロール、２０２…電子写真感光ベルト（像担持体）、２０４…中間転写ロール（中間転写部材）、３０１…感光体ドラム（像担持体）、３０３…露光装置、３０４…帯電装置、３０５…現像器、３０６…クリーナ、３０９…一次転写ロール、３１０…画像形成装置、３１１…搬送経路、３１２…トレイ、３１４…用紙搬送ベルト、３１５…定着器、３１６…ベルトクリーナ、３１８…用紙（被記録材）、３２０…二次転写装置、３２１…二次転写ロール、３２２…バックアップロール、３２３…テンションロール、３２６…クリーニングブレード、３２７…コンタクトロール、３２８…電源、３２９…シュート、３３０…露光装置、７０１…像担持体ドラム（像担持体）、７０２…中間転写部材、７０３…被記録材、７０５〜７０８…現像器、Ｂ…中間転写ベルト（中間転写部材）

Claims

像担持体表面に形成されたトナー画像を中間転写部材表面に一次転写した後、これをさらに被記録材に二次転写する構成を複数含み、２色以上のトナーで被記録材にカラー画像を形成する画像形成装置であって、
前記トナー画像を形成するために用いたトナーの、下記式（１）で表される形状係数ＳＦが１３５以下であり、
前記中間転写部材表面に一次転写されたトナー画像におけるトナーの電荷量Ｑ（Ｃ／ｍ²）と、該トナーの平均トナー帯電量ＴＶ（Ｃ／ｇ）と、前記中間転写部材の体積抵抗率ρｖ（ｌｏｇΩｃｍ）と、トナーの形状係数ＳＦと、が下記式（２−Ａ）の関係を満たすことを特徴とする画像形成装置。
・式（１）
ＳＦ＝（ＭＬ²×π／４Ａ）×１００
｛上記式中、ＭＬはトナーの投影最大長さを表し、Ａはトナーの投影面積を表す。｝
・式（２−Ａ）
０．６３２×Ｑ／ＴＶ−０．６１７×ρｖ−０．１３３ＳＦ＋１９．０２≦３
像担持体表面に形成されたトナー画像を中間転写部材表面に一次転写した後、これをさらに被記録材に二次転写する構成を複数含み、２色以上のトナーで被記録材にカラー画像を形成する画像形成装置であって、
前記トナー画像を形成するために用いたトナーの、下記式（１）で表される形状係数ＳＦが１３５以下であり、
前記中間転写部材表面に一次転写されたトナー画像における面積率１００％のベタ画像の最大のトナー質量ＴＭＡ（ｇ／ｍ²）と、前記中間転写部材の体積抵抗率ρｖ（ｌｏｇΩｃｍ）と、トナーの形状係数ＳＦと、が下記式（２−Ｂ）の関係を満たすことを特徴とする画像形成装置。
・式（１）
ＳＦ＝（ＭＬ²×π／４Ａ）×１００
｛上記式中、ＭＬはトナーの投影最大長さを表し、Ａはトナーの投影面積を表す。｝
・式（２−Ｂ）
０．６３２×ＴＭＡ−０．６１７×ρｖ−０．１３３ＳＦ＋１９．０２≦３
像担持体表面に形成されたトナー画像を中間転写部材表面に一次転写した後、これをさらに被記録材に二次転写する構成を複数含み、２色以上のトナーで被記録材にカラー画像を形成する画像形成装置であって、
前記トナー画像を形成するために用いたトナーの、下記式（１）で表される形状係数ＳＦが１３５以下であり、
前記被記録材表面に二次転写されたトナー画像におけるトナーの電荷量Ｑ’（Ｃ／ｍ²）と、前記中間転写部材表面に一次転写されたトナー画像におけるトナーの平均トナー帯電量ＴＶ（Ｃ／ｇ）と、トナーの形状係数ＳＦと、が下記式（２−Ｃ）の関係を満たすことを特徴とする画像形成装置。
・式（１）
ＳＦ＝（ＭＬ²×π／４Ａ）×１００
｛上記式中、ＭＬはトナーの投影最大長さを表し、Ａはトナーの投影面積を表す。｝
・式（２−Ｃ）
０．６３２×Ｑ’／ＴＶ−０．１３３ＳＦ＋１１．９１≦３
前記中間転写部材の表面が感光層からなり、かつ、該感光層を露光する露光装置を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載の画像形成装置。
前記像担持体と、その表面からトナー画像が一次転写される前記中間転写部材とからなる対が、前記積層されるトナー画像の色数分含まれることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載の画像形成装置。
さらに二次転写される前記被記録材を担持搬送する無端状の搬送ベルトを含み、該搬送ベルトの搬送方向に順に、前記像担持体と前記中間転写部材とからなる対が配設されてなることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
前記複数の中間転写部材がいずれも、無端ベルト状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。
前記複数の中間転写部材がそれぞれ、隣り合う二次転写対向ロールおよび保持ロールを含む複数のロールに張架され、かつ、前記搬送ベルトに対して、その搬送方向の上流側に前記保持ロールが、下流側に前記二次転写対向ロールが、各々位置するように面で当接しており、
前記複数の中間転写部材および前記搬送ベルトを介して、前記二次転写対向ロールに対向する位置に、それぞれ二次転写ロールが配され、複数のニップ部を形成し、
該複数のニップ部を結ぶ直線に対して、個々の前記中間転写部材を周内から押し出し、前記搬送ベルトをそれぞれ周外から押し込むように、前記保持ロールが配されることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
前記中間転写部材がいずれも、無端ベルト状の樹脂フィルムでできた基材層の外周面に、少なくとも、ゴム部材を塗布して弾性層が形成されてなる構成であることを特徴とする請求項７または８に記載の画像形成装置。
前記中間転写部材がいずれも、無端ベルト状の基材層の外周面に、弾性層が形成され、さらにその上に最表面層が形成されてなる構成であることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１に記載の画像形成装置。
前記複数の像担持体がいずれも、無端ベルト状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。
前記複数の中間転写部材がそれぞれ、前記像担持体に対して従動駆動することを特徴とする請求項６〜１１のいずれか１に記載の画像形成装置。
前記像担持体の駆動と、前記搬送ベルトの駆動とが、独立した駆動手段によるものであることを特徴とする請求項６〜１２のいずれか１に記載の画像形成装置。
前記複数の中間転写部材がそれぞれ、前記像担持体に対しても、前記搬送ベルトに対しても従動駆動し、該搬送ベルトとその駆動手段との接続に、トルクリミッターが介在することを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
前記中間転写部材の表面微小硬度が、５以下であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１に記載の画像形成装置。
前記被記録材に二次転写する中間転写部材の体積抵抗率ρｖ（ｌｏｇΩｃｍ）が、１２ｌｏｇΩｃｍ以上であることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１に記載の画像形成装置。