JP2005266306A - ベルト搬送装置、及び、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長期間に渡る回転走行を行った場合でも無端ベルトが破損しないベルト搬送装置を提供すること。
【解決手段】内周面両端縁に沿ってリブ部材を設けた無端ベルトと、両端にリブ部材と当接するガイド面を設けた駆動ロールを少なくとも含む２以上のロールと、を有し、前記無端ベルトが、その内周面に配置された前記２以上のロールにより張架されたベルト搬送装置において、前記無端ベルトの両端部が、前記無端ベルトの内周面側に傾斜していることを特徴とするベルト搬送装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、搬送対象物を無端ベルトに担持させて搬送するベルト搬送装置、および、トナー像や記録媒体等の搬送対象物を無端ベルトに担持させて搬送するベルト搬送装置を用いる複写機、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。

電子写真方式等を利用した複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、感光ベルト、中間転写ベルト、用紙搬送転写ベルト等のような無端ベルトによりトナー像や記録媒体（用紙など）を担持して搬送するベルト搬送装置を使用するものがある。これらのベルト搬送装置は、通常、その各無端ベルトを、駆動ロールを含む複数の支持ロールに張架して回転走行させている。

また、この種のベルト搬送装置は、トナー像の形成や転写等のような位置的精度が要求される工程で利用されることがある。このような場合、無端ベルトがロールの軸方向に片寄って走行する、いわゆる蛇行を出来る限り抑制する必要がある。この片寄り（蛇行）を抑制する対策として、無端ベルトの内周面両端縁部に沿って突出部（以下、「リブ部材」と称す）を設ける。このリブ部材は、例えば、無端ベルト内周面に細長い板状の部材を固着させることなどで形成できる。
このようなリブ部材を設けた無端ベルトの回転走行は、リブ部材の無端ベルト中央部側の面を、ロールの両端に設けたガイド面に当接させた状態で行うため、無端ベルトの蛇行走行が抑制される。

図７は、内周面両端部縁に沿ってリブ部材を設けた無端ベルトを用いた従来のベルト搬送装置の一例について示す模式図であり、図７（ａ）はベルト搬送装置の支持ロールおよび張架された無端ベルトの断面部分について示す模式断面図であり、図７（ｂ）は、ベルト搬送装置の要部斜視図である。ここで、図７中、１００は無端ベルト、１１０は無端ベルト１００の外周面の盛り上がり、１２０はリブ部材、１３０は支持ロール、１４０は破損部分を示す。

図７に示すベルト搬送装置では、図７（ａ）に示すように無端ベルト１００の内周面両端部縁に沿ってリブ部材１２０を設け、リブ部材１２０が支持ロール１３０の端面（ガイド面）と当接させることにより、無端ベルト１００の蛇行防止が可能である。
しかし、この蛇行防止機能は、リブ部材１２０の無端ベルト１００の中央部側の面（以下、「被ガイド面」と称す場合がある）と支持ロール１３０の端面とを、双方が押圧するように当接させたものである。このためリブ部材１２０の被ガイド面と支持ロール１３０のガイド面との当接面の延長線上近傍（以下、「当接面近傍」と略す場合がある）に位置する無端ベルト１００に応力が集中しやすくなる。さらに、リブ部材１２０には、支持ロール１３０の外周面に乗り上げるような力が働くため、当接面近傍の無端ベルト１００の外周面側に符号１１０に示すように盛り上がるような変形が発生する。

そして、このような応力集中等が発生した状態で無端ベルト１００を長時間走行させると、その状態に耐えきれず無端ベルト１００の応力集中が起こり易い部分に亀裂等の破損（図７（ｂ）中の符号１４０で示す部分）が発生する。この場合、無端ベルト１００の使用ができなくなり、ひいては画像形成動作そのものもできなくなる。
このような応力集中等に起因した無端ベルトの破損は、特に長期の使用により無端ベルトそのものの機械的強度が低下している場合にはより発生しやくなる。

このような無端ベルトの破損を防止するために、無端ベルトの応力集中が発生しやすい部分の近傍をテープにより補強することが従来から行われている（例えば、特許文献１参照）。
このような補強は、応力収集が起こり易い部分を覆うように無端ベルトの外周面や内周面にテープを貼ることにより行われる。このような補強方法を利用した場合には、無端ベルトの破損を抑制したり防止したりすることが可能であるが、テープを用いた無端ベルトの補強処理は作業が難しくコストが嵩む上に、無端ベルトとテープとの熱膨張係数が異なるため、温度変化により無端ベルトの中央部にたるみが発生する等の問題が発生する場合があった。
特開平１１−３８７９２号公報

本発明は、上記問題点を解決することを課題とする。すなわち、本発明は、長期間に渡る回転走行を行った場合でも無端ベルトが破損しないベルト搬送装置、ベルト搬送装置用ロール、及び、画像形成装置を提供することを課題とする。

上記課題は以下の本発明により達成される。すなわち、本発明は、
＜１＞
内周面両端縁に沿ってリブ部材を設けた無端ベルトと、両端にリブ部材と当接するガイド面を設けた駆動ロールを少なくとも含む２以上のロールと、を有し、
前記無端ベルトが、その内周面に配置された前記２以上のロールにより張架されたベルト搬送装置において、
前記無端ベルトの両端部が、前記無端ベルトの内周面側に傾斜していることを特徴とするベルト搬送装置である。

＜２＞
前記無端ベルトを、荷重４ｋｇで２軸張架した時の、前記無端ベルトの両端部内周面と、前記無端ベルト中央部内周面との成す角度が１０度以上であることを特徴とする＜１＞に記載のベルト搬送装置である。

＜３＞
前記ガイド面の摩擦係数が、前記リブ部材の前記ガイド面に当接する面の摩擦係数よりも低いことを特徴とする＜１＞または＜２＞のいずれかに記載のベルト搬送装置である。

＜４＞
＜１＞〜＜３＞のいずれか１つに記載のベルト搬送装置を備え、画像情報に応じた画像を記録媒体上に形成する画像形成装置である。

以上に説明したように本発明によれば、長期間に渡る回転走行を行った場合でも無端ベルトが破損しないベルト搬送装置、ベルト搬送装置用ロール、及び、画像形成装置を提供することができる。

本発明のベルト搬送装置は、内周面両端縁に沿ってリブ部材を設けた無端ベルトと、両端にリブ部材と当接するガイド面を設けた駆動ロールを少なくとも含む２以上のロールと、を有し、前記無端ベルトが、その内周面に配置された前記２以上のロールにより張架されたベルト搬送装置において、前記無端ベルトの両端部が、前記無端ベルトの内周面側に傾斜していることを特徴とする。

従って、本発明のベルト搬送装置では、張架された無端ベルトの両端部がその内周面側に傾斜しているため、上述したようにリブ部材がガイド面を設けたロールの外周面に乗り上げるような力が働きにくくなると共に、リブ部材の被ガイド面とガイド面との当接面近傍の無端ベルトへの応力集中が緩和され、長期に渡って無端ベルトを走行させても亀裂等の破損を防止することができる。
また、本発明のベルト搬送装置に用いる無端ベルトはテープ補強を利用しないため低コストであり作製も容易である。これに加えて、テープと無端ベルトとの熱膨張係数の違いに起因する温度変化に伴うベルト中央部のたるみが発生するという問題も起こらない。

なお、本発明の説明において無端ベルトの「両端部」あるいは「端部」とは、特に限定した説明の無い限り、無端ベルトを張架しているロールの軸方向において、ロールのガイド面とリブ部材の被ガイド面との当接面よりも外側に位置する無端ベルトの部分を意味する。
また、本発明の説明において、「内側」および「外側」とは、特に限定した説明の無い限りロール軸方向の位置関係を意味し、「内側」が無端ベルトの中央部側、「外側」が無端ベルトの端部側を意味する。

また、本発明においては、２以上のロールが用いられるが、これらロールのうち、少なくとも１つが、両端にリブ部材と当接するガイド面を設けた駆動ロールである必要がある。従って、無端ベルトは少なくともこの駆動ロールのガイド面によるガイド機能により蛇行走行が抑制される。なお、蛇行走行をより効果的に抑制するためには、この他のロール（支持ロール等）も両端にリブ部材と当接するガイド面を設けたガイド機能を有するロールであることが好ましい。
加えて、ガイド機能を持つロールのガイド面は、ロール本体部分の両端面そのもので構成されていてもよいが、ロール本体部分の両端に設けたリブガイド部材により構成されていてもよい。

また、本発明のベルト搬送装置においては、無端ベルトを、荷重４ｋｇで２軸張架した時の、無端ベルトの両端部内周面と、無端ベルト中央部内周面との成す角度（以下、「傾斜角θ１」と略す場合がある）が１０度以上であることが好ましく、１５度以上であることが更に好ましい。
傾斜角θ１が１０度未満の場合には、当接面近傍の無端ベルトに発生する応力集中が十分に緩和できず、長期に渡って走行させた場合に無端ベルトが破損してしまう場合がある。なお、無端ベルトの破損防止の観点からは、傾斜角θ１は大きい方が好ましいが、大きすぎる場合には、ベルト搬送装置の組み立てや無端ベルトの交換が困難となる場合があるため、実用上は３０度以下であることが好ましい。

この傾斜角θ１の算出方法について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明のベルト搬送装置の特徴的な構成部分の構成例および傾斜角θ１の測定方法を説明するための模式断面図であり、具体的には、ガイド機能を有するロールにより張架された無端ベルトの端部近傍の拡大図である。図１中、２００は無端ベルト、２００ａは無端ベルトの端部、２００ｂは無端ベルトの中央部、２０１はリブ部材、２０２はガイド機能を有するロール（あるいはリブガイド部材）、２０３は（リブ部材２０１の被ガイド面とロール２０２のガイド面との）当接面を表す。

また、θ１は、無端ベルト中央部２００ｂの内周面と無端ベルト端部２００ａの内周面との成す角度（傾斜角θ１）を表し、符号Ａは無端ベルト中央部２００ｂの内周面と無端ベルト端部２００ａの内周面とが交差する点を示し、符号Ａ’は、無端ベルト中央部２００ｂの内周面（あるいは外周面）に対して垂直で、点Ａを通過し、且つ、無端ベルト２００の外周面と交わる点を示し、Ｘは、無端ベルト中央部２００ｂ外周面上の任意の点を示し、Ｙは無端ベルト端部２００ａの外周面上の任意の点を示す。

ここで、傾斜角θ１の算出は、無端ベルト中央部２００ｂの外周面と垂直な方向の高さが計れるようにＣＣＤレーザー変位センサー（キーエンス製、ＬＫ−０３０）を利用して、ベルトを張架している２軸と平行方向に移動させて張架したベルトとの距離を測定し、点Ｘと、点Ｙとにおける無端ベルト中央部２００ｂの外周面と垂直な方向の段差を算出する。次にこの段差、および、点Ａと点Ａ’とを通過する直線から点Ｙまでの最短距離の値に三角関数を利用すれば傾斜角θ１を求めることができる。

なお、傾斜角θ１を測定に際しては、図２に示すようにして無端ベルトを、荷重４ｋｇで２軸張架した状態で実施した。図２は、傾斜角θ１の測定に際し４ｋｇの荷重で無端ベルトを２軸張架した状態を示す模式図であり、図２中、３００が無端ベルト、３０１が固定されたロール、３０２が荷重を加えることが可能なロール、３０３が錘吊り下げ用ロール、３０４が錘（２ｋｇ）である。無端ベルト３００は、実際のベルト搬送装置に用いるガイド機能を有するロールと、ロール軸方向に対して同じ位置にガイド面を備えた２つのロールにより２軸張架され、ロール３０２の両端の軸にそれぞれ取り付けた２本のワイヤのもう一端に、ロール３０３を介して２つの錘３０４をぶら下げることにより４ｋｇの荷重が加えられた状態に保たれる。

なお、本発明のベルト搬送装置に用いられる無端ベルトとしては、ロールに張架する前の何らの外力が加わらない状態において、無端ベルトの両端部が予め内周面側に傾斜した無端ベルト（以下、「端部傾斜型無端ベルト」と称す場合がある）を用いることができる（但し、当該「両端部」とは、組み合わせて使用するガイド面を備えたロールにより端部傾斜型無端ベルトを張架したと仮定した場合に、ガイド面と被ガイド面との当接面を基準としてその外側の領域の無端ベルトを厳密に意味するものでは無い）。あるいは、このような端部傾斜型無端ベルトの代わりに、従来と同様に、全面が平坦な無端ベルト（以下、「フラット型無端ベルト」と称す場合がある）を用いることもできる。

なお、フラット型無端ベルトを用いて、本発明のベルト搬送装置を作製する場合には、フラット型無端ベルトの内周面両端縁に沿って接着固定するリブ部材の形状を調整することにより、張架したフラット型無端ベルトの両端部を、その内周面側に傾斜させることができる。
このようなリブ部材の具体的な形状としては、リブ部材の被ガイド面と、ロールのガイド面とを当接させたと仮定した状態において、リブ部材のフラット型無端ベルトの内周面と接着する面が、ロール軸方向の内側から外側へ行くに従い、無端ベルトの内周面側へと傾斜した状態となるものが利用できる。勿論、このような形状からなるリブ部材は、端部傾斜型無端ベルトと組み合わせても利用することができる。なお、リブ部材は、無端ベルトの内周面両端縁に沿って接着固定してもよいが、無端ベルトの一部として、無端ベルトの作製に際し一体形成により形成されたものであってもよい。

また、端部傾斜型無端ベルトとしては、例えば、以下に説明する方法で作製したものが利用できる。
本発明に用いられる無端ベルトは、中間転写ベルト等として利用できるが、この中間転写ベルトは機械的強度の観点からポリイミドを用いて作製されることが多い。従って、端部傾斜型無端ベルトは、従来のポリイミド樹脂を利用した無端ベルトの製造方法を利用して作製することができる。このようなポリイミド樹脂を用いた無端ベルトは、ポリイミド前駆体溶液を、円柱又は円筒状芯体表面に塗布し、ポリイミド前駆体塗膜を形成する工程と、ポリイミド前駆体塗膜を回転しながら乾燥させる工程と、ポリイミド前駆体塗膜を加熱させ、ポリイミド樹脂皮膜を形成する工程と、ポリイミド樹脂皮膜を前記円柱又は円筒状芯体、或いは前記他の芯体から剥離する工程とを経て作製することができる。また、必要に応じて、他の工程を有していてもよい。
このような製作工程の過程では、ポリイミド前駆体溶液の溶剤成分は塗膜表面からのみ蒸発していく。これにより塗膜の表側と裏側で残留溶媒量が異なり、この状態でポリイミド樹脂を形成する為の加熱を行うと残留応力により無端ベルトの端部が内側にカールするため、無端ベルトの端部を傾斜させることができる。このカール量は乾燥工程の温度や時間、最終加熱工程条件、又、使用するポリイミド種を選択することによって調整することができる。

図１に示すように、本発明のベルト搬送装置は、無端ベルト端部２００ａが、無端ベルト２００の内周面側に傾斜しているところに特徴がある。
なお、図７（ａ）に例示したような従来のベルト搬送装置と比べると、本発明のベルト搬送装置では、リブ部材がガイド面に当接する際に、ガイド面がリブ部材を乗り上げさせようとする力学的作用を小さくすることができるため、ベルトの破損を抑制・防止でき、無端ベルト両端部の外周面方向への乗り上がりを抑制することができる。しかしながら、このような力学的作用は小さければ小さいほど好ましい。

この力学的作用をより小さくするためにはガイド面が、これに当接するリブ部材にとって滑りやすい状態とすることが必要である。このような状態は、ガイド面の摩擦係数を、リブ部材のガイド面に当接する面（被ガイド面）の摩擦係数よりも低くすることで達成できる。このようなガイド面と被ガイド面との摩擦係数の相対的な関係の調整は、各々の面を構成する材料を選択することにより容易に達成できる。
例えば、ガイド面がリブガイド部材からなる場合には、リブ部材としてウレタンと、リブガイド部材としてＰＯＭ（ポリアセタール）とを組み合わせて利用することができる。

以上に説明したような本発明のベルト搬送装置は、画像情報に応じた画像を記録媒体上に形成する電子写真法を利用した画像形成装置のベルト搬送装置として利用可能である。
このような画像形成装置に用いられるベルト搬送装置は、例えば、トナー像を搬送対象物とするものとして中間転写ベルト装置、感光ベルト装置等が挙げられ、また、記録媒体を搬送対象物とするものとして用紙搬送転写ベルト装置、通常の用紙搬送ベルト装置等が挙げられ、これらのベルト搬送装置として本発明のベルト搬送装置を利用することができる。

次に、本発明のベルト搬送装置を利用した本発明の画像形成装置の具体例について図面を用いて説明する。
図３は、本発明の一実施形態に係るベルト搬送装置を備えたカラー画像形成装置を示す概要図である。図中の符号１０はイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂ）の４色のトナー像を形成することができる作像装置としての作像ユニット、２０は作像ユニット１０で形成されるトナー像を無端ベルトにより所定位置まで搬送するベルト搬送装置としての中間転写ベルトモジュール、Ｐは記録用紙（記録媒体）を示す。

このカラー画像形成装置は、まず、その作像ユニット１０において、矢線Ａ方向に所定の速度で回転駆動される像担持体としての感光ドラム１１の表面が、帯電装置の帯電ロール１２により所定の電位に一様に帯電され、しかる後、その帯電された感光ドラム１１の表面に潜像形成装置としてのＲＯＳ（ＲａｓｔｅｒＯｕｔｐｕｔＳｃａｎｎｅｒ）１３から画像情報に応じて変調されたレーザービームＢｍが走査露光されて静電潜像が形成される。

次いで、その静電潜像は、その潜像の色に対応するトナーが収容されたロータリ式現像装置１４の現像器１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂ）によって現像される。この結果、感光ドラム１１上に静電潜像に対応した色のトナー像Ｔが形成される。感光ドラム１１上に形成されたトナー像Ｔは、感光ドラム１１が中間転写ベルト２１と当接する一次転写位置Ｎ１にて、中間転写ベルト２１外周面に転写される。
なお、この転写後の感光ドラム１１の表面はドラム用クリーナ１５によって清掃される。上記画像情報は、原稿読取装置や外部接続機器（パーソナルコンピュータなど）等から得られる画像情報である。

このように作像ユニット１０の感光ドラム１１上で形成されたトナー像Ｔは、中間転写ベルトモジュール２０の中間転写ベルト２１に転写される。
ここで、中間転写ベルト２１は、合成樹脂フィルム又はゴム製の無端ベルトからなり、中間転写ベルト２１の内周面に、駆動ロール２２、テンションロール２３、バックアップロール２４及び従動ロール２５が、この順に時計周り方向に配置されることにより張架されており、矢線Ｂ方向へ所定の速度で回転駆動されるようになっている。また、この中間転写ベルト２１の感光ドラム１１と対向する内周面側（一次転写位置Ｎ１）には、感光ドラム１１上のトナーの帯電極性とは逆極性の１次バイアスが印加される１次転写バイアスロール２６が配設されている。

また、中間転写ベルト２１の従動ロール２５と対向する外周面側には、中間転写ベルト２１に対して接離可能なベルト用クリーナ２７が配設されている。さらに、この中間転写ベルト２１のバックアップロール２４と対向する外周面側（二次転写位置Ｎ２）には、中間転写ベルト２１に対して接離可能な二次転写ロール３０が配設されている。また、そのバックアップロール２４には、そのロール２４に対して中間写ベルト２１上のトナーの帯電極性と同極性の２次転写バイアスを印加するための給電ロール３１が配設されている。

このような中間転写ベルトモジュール２０においては、前記した感光ドラム１１上のトナー像Ｔが一次転写位置Ｎ１で中間転写ベルト２１に静電的に１次転写され、しかる後、その中間転写ベルト２１の回転に伴なって２次転写位置Ｎ２まで搬送される。そして、この中間転写ベルト２１上のトナー像は、二次転写位置Ｎ２に供給される記録用紙Ｐに対して静電的に２次転写される。ここで、記録用紙Ｐは、用紙収容カセット３５に収容されており、フィードロール３６によりそのカセット内から送り出された後、複数の搬送ロール３７等にて構成される用紙搬送路を経由してレジストロール３８まで搬送され、最後に２次転写タイミングに合わせてレジストロール３８により二次転写位置Ｎ２に送り込まれるようになっている。図中の矢付一点鎖線は記録用紙Ｐの搬送経路を示す。

また、この中間転写ベルトモジュール２０においては、単色画像を形成する場合には、中間転写ベルト２１に１次転写された当該単色のトナー像Ｔが直ちに記録シートＰに２次転写されるが、複数色のトナー像を重ね合わせたカラー画像を形成する場合には、前記した感光ドラム１１上での当該各トナー像の形成並びにそのトナー像の１次転写の工程が色数分だけ繰り返されるようになっている。

例えば、４色のトナー像を重ね合わせたフルカラー画像を形成する場合、感光ドラム１１ではイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのトナー像が順次形成され、その形成順で中間転写ベルト２１に１次転写される。また、カラー画像を形成する場合には、上記したように複数のトナー像を中間転写ベルト２１上で重ね合わせるように多重転写するため、前記ベルト用クリーナ２７及び２次転写ロール３０は、少なくとも中間転写ベルト２１に先に１次転写されたトナー像をそのベルト用クリーナ２７や２次転写ロール３０が触れることによって乱してしまわないような所定のタイミングで中間転写ベルト２１に対して当接したり又は離間するようになっている。

次いで、トナー像Ｔが２次転写された後の記録用紙Ｐは、定着装置４０に送り込まれて定着処理される。この定着装置４０は、加熱ロール４１と加圧ロール（加熱機能を兼備していてもよい）４２が圧接された状態で回転するように配設されたものであり、この両ロール４１、４２の圧接部である定着用ニップ部に記録用紙Ｐを導入して通過させるようになっている。

したがって、２次転写後に中間転写ベルト２１から剥離した記録用紙Ｐは、定着装置４０の定着用ニップ部に送りこまれて通過することにより、トナー像が加熱加圧されて記録用紙Ｐの片面に定着される。そして、この定着終了後の記録用紙Ｐは、定着装置４０から排出された後に排出ロール４３等により機外又は後処理装置（又は両面プリントの場合には両面用搬送路）に搬送排出される。
以上の工程を経ることにより、このカラー画像形成装置による基本的な画像形成プロセスが完了する。

ところで、この画像形成装置においては、そのカラー画像形成時に作像ユニット１０から中間転写ベルト２１に対してトナー像の多重転写が行われたり、その中間転写ベルト２１から記録用紙Ｐに対してトナー像の二次転写が行われるため、仮にその各転写時において中間転写ベルト２１が蛇行していると、その多重転写や二次転写が正常になされず、画質不良につながるという不具合がある。このことから、中間転写ベルト２１が蛇行しないように安定して回転走行させることが必要となる。

このため、中間転写ベルトモジュール２０は中間転写ベルト２１の蛇行を抑制できる構成であることが必要である。このような構成からなる中間転写ベルトモジュール２０の具体例として、本発明のベルト搬送装置を用いた場合について説明する。図４は、図３に示す画像形成装置に用いられる中間転写ベルトモジュール２０の詳細を示す模式図であり、（ａ）はその要部正面図、（ｂ）は（ａ）のＱ−Ｑ線要部断面図である。なお、図４中、中間転写ベルト２１の駆動回転に関係の無い構成については記載を省略してある。また、図５は、中間転写ベルト２１のリブ部材とリブガイド部材との当接状態を示す要部拡大図である。

図４に示すように中間転写ベルト２１は、４つのロール２２、２３、２４および２５により張架されており、中間転写ベルトモジュール２０における中間転写ベルト２１の内周面の両端縁部に沿って突出したリブ部材（突出部）５０を設けてある。
また、図５に示すように、この中間転写ベルト２１を張架する前記４本の支持ロールのうち駆動ロール２２、テンションロール２３及び従動ロール２５の各両端部にはロール２２（２３，２５）のロール軸２２ａ（２３ａ、２５ａ）に、ベアリング部材６５を介して回転可能に固定されたリブガイド部材６０が設けられている。ここで、中間転写ベルト２１の端部２１ａは、中間転写ベルト２１の内周面側に傾斜した構成となっている。

中間転写ベルト２１としては、ポリイミドにカーボンブラックを配合した材料からなる厚さ５０〜１００μｍ、幅が３６５ｍｍの無端ベルトを使用している。また、リブ部材５０としては、ウレタンゴムからなる断面の幅５ｍｍ、断面の高さ１ｍｍの帯状部材を接着剤等により中間転写ベルト２１の内周面両端部に貼り付けている。

一方、リブガイド部材６０は、図５に示すように、上記各ロール２２（２３，２５）の両端部に、ロール本体とは独立した構造体からなるリブガイド部材を設ける。リブガイドはＰＯＭ（ポリアセタール）を用いて、ロール軸２２ａ（２３ａ、２５ａ）を嵌め入れる軸受孔を備えた形状に成形したものであり、しかも、その軸受孔に嵌着したベアリング部材６５を介して各ロール軸２２ａ（２３ａ、２５ａ）に回転自在に装着させている。

このような構成により中間転写ベルトモジュール２０では、中間転写ベルト２１の内周面両端縁部に設けられた左右一対のリブ部材５０が、リブガイド部材６０に当接した状態でガイドされるようになっている。これにより、その中間転写ベルト２１は蛇行しようとしても、リブ部材５０がそのリブガイド部材６０によりガイドされることにより蛇行が抑制されるようになり、この結果、中間転写ベルト２１は蛇行が抑制されて安定した状態で回転走行する。
そして、このような図５に示す構成においては、中間転写ベルト２１の両端部２１ａがわずかに中間転写ベルト２１の内周面側に傾斜するように形成されているため、この両端部２１ａの傾斜によりリブ部材５０がリブガイドに突入する時にリブガイド部材６０に乗り上げにくくなる。

この乗り上げが起こりにくくなる結果、亀裂等の破損の原因となるリブ部材５０とリブガイド部材６０との当接面付近における中間転写ベルト２１の変形が抑制されるため、中間転写ベルト２１の耐久性が向上する。このため、長期間に渡って中間転写ベルト２１を回転走行させた場合でも、ベルト破損により画像形成動作が停止せざるを得ない等のトラブルが発生しにくくなる。

さらに、この図５に示す実施形態では、リブ部材５０（の被ガイド面５０ａ）がゴム面であるのに対し、リブガイド部材６０（のガイド面６１）がプラスチック成形品の表面であるため、リブガイド部材６０の表面がリブガイド部材６０の表面よりも小さな摩擦係数である関係にある。このため、ガイド部６０はリブ部材５０に対して滑りやすい状態になるため、リブ部材５０がガイド部６０に当接する際に、リブ部材５０を接触摩擦力により乗り上げさせようとする力学的作用が弱まる。この結果、リブ部材５０の乗り上がり量を更に抑制することができる。
このようなリブガイド部材６０のガイド面６１とリブ部材５０の被ガイド面５０ａとの摩擦係数の関係を満たすことによって、上述したような変形がより抑制されるため、亀裂等の破損が起こりにくくなるため中間転写ベルト２１の耐久性が更に向上する。

このような図５に示す実施形態において、４ｋｇの荷重をかけた状態で２軸張架した時の傾斜角θ１が異なる中間転写ベルト２１を用いて、中間転写ベルトモジュール２０を作製し、中間転写ベルト２１の乗り上がり量α（ｍｍ）を評価した結果を図６に示す。図６中、横軸は傾斜角θ１を表し、θ１＝０度のみ従来の構成（両端部の傾斜無し）からなる中間転写ベルト２１を意味し、縦軸は、乗り上がり量α（ｍｍ）を意味する。
図６からわかるように、傾斜角θ１の増加に伴い乗り上がり量αが減少しており、両端部の傾斜の増大に伴いガイド面と被ガイド面との当接部近傍の中間転写ベルト２１の変形が起こりにくくなることがわかる。
なお、乗り上がり量αは、ベルト張架時の静止状態の図１のＡ’部の高さと駆動状態のＡ’部の高さとの差であり、図１のＡ’部にダイアルゲージをセットし、静止状態および駆動状態での高さの差を測定することにより求めることができる。

以上の図５に説明したような構成を有する中間転写ベルトモジュール２０を使用した場合には、その中間転写ベルト２１は、リブ部材５０のリブガイド部材６０での乗り上げによるベルト変形に起因したベルト破損の発生がなく、長期にわたり安定して回転走行することができる。また、この中間転写ベルト２１のベルト破損が起こりにくいため安定した回転走行が可能であり、一次転写や二次転写が位置ずれ等の不具合もなく良好に行われ、中間転写ベルト２１の破損等に起因したトラブルの発生のない良好なカラー画像形成を安定して行うことができる。

なお、図５に例示した実施形態では、リブ部材５０は、中間転写ベルト２１の内周面両端縁にそって接着固定されたものであるが、リブ部材５０と中間転写ベルト２１とが、ベルトの作製に際し一体に形成されたものであってもよい。
また、ベルト搬送装置として中間転写ベルト装置を例示したが、トナー像を形成及び担持して搬送する感光ベルトのようなベルト状像担持体を備えた感光ベルト装置や、記録用紙を担持して転写位置などを通過させるように搬送する用紙搬送転写ベルトを備えた用紙搬送転写ベルト装置に適用することも可能であり、前記した中間転写ベルト装置の場合と同様の作用効果が得られる。さらに、このような構成のベルト搬送装置は、画像形成装置以外に使用するベルト搬送装置としても適用可能である。

さらに、画像形成装置としては、作像装置１０を用いてその各作像装置１０でカラー画像を構成するトナー像の色分だけ作像装置１０を使用し（この場合、各作装置における現像装置はその各色のトナーを収容する１つの現像器のみだけあればよい）、その各作像装置で上記各色のトナー像を別々に形成して中間転写ベルト２１に順次１次転写する、いわゆるタンデムタイプの画像形成装置であってもよい。

（実施例１）
図５に示す実施形態において、４ｋｇの荷重をかけた状態で２軸張架した時の傾斜角θ１が１０°であるポリイミド製無端ベルトを用い、リブ部材はウレタンで幅５ｍｍ、厚さ１ｍｍのものを接着材を用い無端ベルト内面に接着を行った。
この無端ベルトを用いて中間転写ベルトモジュールを作製し、無端ベルトの駆動速度を２０５ｍｍ／秒として８０時間の連続駆動テストを実施した。
この時の中間転写ベルトの乗り上がり量α（ｍｍ）を測定したところ、０．２ｍｍであった。また、無端ベルトは、駆動開始から８０時間後においても破断は無く、更に１２０時間（合計２００時間）駆動させた後においても、破断は発生しなかった。

（実施例２）
図５に示す実施形態において、４ｋｇの荷重をかけた状態で２軸張架した時の傾斜角θ１が５°であるポリイミド製の無端ベルトを用い、リブ部材はウレタンで幅５ｍｍ、厚さ１ｍｍのものを接着材を用い無端ベルト内面に接着を行った。
この無端ベルトを用いて中間転写ベルトモジュールを作製し、無端ベルトの駆動速度を２０５ｍｍ／秒として８０時間の連続駆動テストを実施した。
この時の中間転写ベルトの乗り上がり量α（ｍｍ）を測定したところ、０．５ｍｍであった。また、無端ベルトは、駆動開始から８０時間後においても破断は発生していなかった。

（比較例１）
図５に示す実施形態において、４ｋｇの荷重をかけた状態で２軸張架した時の傾斜角θ１が０°であるポリイミド製の無端ベルトを用い、リブ部材はウレタンで幅５ｍｍ、厚さ１ｍｍのものを接着材を用い無端ベルト内面に接着を行った。
この無端ベルトを用いて中間転写ベルトモジュールを作製し、無端ベルトの駆動速度を２０５ｍｍ／秒として８０時間の連続駆動テストを実施した。
この時の中間転写ベルトの乗り上がり量α（ｍｍ）を測定したところ０．６ｍｍであった。また、駆動開始から６０時間後に、リブ部材とリブガイド部との当接面付近で無端ベルトに約５ｍｍの亀裂がはいった。更にそのままの状態で駆動を１時間続けたところ、この亀裂が大きく広がり無端ベルトが破断し、走行不可能となった。

本発明のベルト搬送装置の特徴的な構成部分の構成例および傾斜角θ１の測定方法を説明するための模式断面図である。 傾斜角θ１の測定に際し４ｋｇの荷重で無端ベルトを２軸張架した状態を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係るベルト搬送装置を備えたカラー画像形成装置を示す概要図である。 図３に示す画像形成装置に用いられる中間転写ベルトモジュール２０の詳細を示す模式図であり、（ａ）はその要部正面図、（ｂ）は（ａ）のＱ−Ｑ線要部断面図である。 中間転写ベルト２１のリブ部材とリブガイド部材との当接状態を示す要部拡大図である。 傾斜角θ１に対する乗り上がり量αの関係を示すグラフである。 内周面両端部縁に沿ってリブ部材を設けた無端ベルトを用いた従来のベルト搬送装置の一例について示す模式図であり、図７（ａ）はベルト搬送装置の支持ロールおよび張架された無端ベルトの断面部分について示す模式断面図であり、図７（ｂ）は、ベルト搬送装置の要部斜視図である。

符号の説明

１０ 作像装置
１１ 感光ドラム
１２ 帯電ロール
１３ ＲＯＳ
１４ ロータリ式現像装置
１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｂ 現像器
１５ ドラム用クリーナ
２０ 中間転写ベルトモジュール
２１ 中間転写ベルト
２１ａ 中間転写ベルト端部
２２ 駆動ロール
２２ａ ロール軸
２３ テンションロール
２３ａ ロール軸
２４ バックアップロール
２５ 従動ロール
２５ａ ロール軸
２６ １次転写バイアスロール
２７ ベルト用クリーナ
３０ 二次転写ロール
３１ 給電ロール
３５ 用紙収納カセット
３６ フィードロール
３７ 搬送ロール
３８ レジストロール
４０ 定着装置
４１ 加熱ロール
４２ 加圧ロール
４３ 排出ロール
５０ リブ部材
５０ａ 被ガイド面
６０ リブガイド部材
６１ ガイド面
６５ ベアリング部材
Ｔ トナー像
Ｐ 記録用紙
１００ 無端ベルト
１１０ 無端ベルト１００の外周面の盛り上がり
１２０ リブ部材
１３０ 支持ロール
１４０ 破損部分
２００ 無端ベルト
２００ａ 無端ベルトの端部
２００ｂ 無端ベルトの中央部
２０１ リブ部材
２０２ ガイド機能を有するロール（あるいはリブガイド部材）
２０３ 当接面
２１０ ベルト搬送装置
３００ 無端ベルト
３０１ 固定されたロール
３０２ 荷重を加えることが可能なロール
３０３ 錘吊り下げ用ロール
３０４ 錘（２ｋｇ）

Claims (4)

1. 内周面両端縁に沿ってリブ部材を設けた無端ベルトと、両端にリブ部材と当接するガイド面を設けた駆動ロールを少なくとも含む２以上のロールと、を有し、
   前記無端ベルトが、その内周面に配置された前記２以上のロールにより張架されたベルト搬送装置において、
   前記無端ベルトの両端部が、前記無端ベルトの内周面側に傾斜していることを特徴とするベルト搬送装置。
2. 前記無端ベルトを、荷重４ｋｇで２軸張架した時の、前記無端ベルトの両端部内周面と、前記無端ベルト中央部内周面との成す角度が１０度以上であることを特徴とする請求項１に記載のベルト搬送装置。
3. 前記ガイド面の摩擦係数が、前記リブ部材の前記ガイド面に当接する面の摩擦係数よりも低いことを特徴とする請求項１または２に記載のベルト搬送装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載のベルト搬送装置を備え、画像情報に応じた画像を記録媒体上に形成する画像形成装置。

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