JP2015176023A - ベルト搬送装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルト部材に外乱が発生して駆動負荷が増加した場合にも、駆動ローラでベルト部材に寄り移動が発生しにくいベルト搬送装置を提供する。
【解決手段】ステアリングローラ３は傾動自在に支持されて中間転写ベルト１を自律ステアリングする。駆動ローラ２の上流側の近接した位置に配置された二次転写前ローラ４は、少なくとも表面にゴム材料を含む。これにより、感光ドラム１１１が中間転写ベルト１に当接した際にステアリングローラ３に発生するベルト寄り量が少なくなって寄り移動が収束するまでの時間も短くなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、駆動ローラによって駆動されるベルト部材がステアリングローラによってステアリングされるベルト搬送装置を備えた画像形成装置に関する。

駆動ローラによって駆動されるベルト部材がステアリングローラによってステアリングされるベルト搬送装置を備えた画像形成装置が広く用いられている。像担持体に担持されたトナー像を一次転写部で転写され、二次転写部へトナー像を搬送して記録材に転写させる中間転写ベルトは、ベルト搬送装置の一例である。

ベルト搬送装置におけるステアリングには、種々の方式が実用化されている。

特許文献１には、ベルト部材の寄り位置をセンサで検知してアクチュエータやモータを作動させてステアリングローラを傾動させる強制ステアリング方式のベルト搬送装置が示される。特許文献２には、両端部をばね部材で付勢されたステアリングローラがベルト部材の寄り位置に応じて突き出し方向に傾動するステアリング方式のベルト搬送装置が示される。

特許文献３には、回転軸線方向の中央部を回動自在に支持されたステアリングローラがベルト部材の寄り位置に応じた摩擦力のトルクバランスによって自律的に傾動する自律ステアリング方式のベルト搬送装置が示される。

特開平９−１６９４４９号公報 特開２００１−１４６３３５号公報 特表２００１−５２０６１１号公報

ステアリングローラを用いてベルト部材の寄り位置を一定に制御するベルト搬送装置では、ベルト部材にベルト張力が変化する等の外乱が発生するたびに、駆動ローラでベルト部材の寄り移動が発生していることが判明した。

後述するように、像担持体とベルト部材とが接離可能に構成されている場合、像担持体とベルト部材とが当接した瞬間に、駆動ローラでスリップが発生してベルト部材に寄り移動が発生していた。

本発明は、ベルト部材に外乱が発生して駆動負荷が増加した場合にも、駆動ローラでベルト部材に寄り移動が発生しにくいベルト搬送装置を提供することを目的としている。

本発明のベルト搬送装置は、無端状のベルト部材と、前記ベルト部材を張架して駆動する駆動ローラと、前記ベルト部材を張架してステアリングするステアリングローラと、前記ベルト部材の回転方向における前記ステアリングローラよりも下流側であって前記駆動ローラよりも上流側で前記ベルト部材を張架して前記ベルト部材に従動して回転する従動ローラと、を有するものである。そして、前記従動ローラは、少なくとも表面にゴム材料を含む。

本発明のベルト搬送装置では、従動ローラの表面にゴム材料が存在してベルト部材に対する静止摩擦力が大きいため、従動ローラがベルト部材を介して駆動ローラで発生するベルト部材の搬送方向の傾きや搬送方向に直角な方向の寄り移動を規制する。このため、ベルト部材に外乱が発生して駆動負荷が増加した場合でも、駆動ローラでベルト部材に寄り移動が発生しにくい。

画像形成装置の構成の説明図である。 中間転写ユニットの構成の説明図である。 中間転写ベルトの張架機構の説明図である。 中間転写ベルトが感光ドラムに当接している状態の説明図である。 中間転写ベルトが感光ドラムから離間している状態の説明図である。 ステアリング機構の斜視図である。 ステアリングローラの端部の構成の説明図である。 ステアリングローラの摺動リングの位置の説明図である。 二次転写前ローラの構成の説明図である。 実施例の二次転写前ローラにおける寄り移動収束時間の説明図である。 比較例の二次転写前ローラにおける寄り移動収束時間の説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

（画像形成装置）
図１は画像形成装置の構成の説明図である。図１に示すように、画像形成装置１０１は、中間転写ベルト１の下向き面に沿ってプロセスカートリッジの画像形成部１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｂｋを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。

画像形成部１１０Ｙでは、感光ドラム１１１Ｙにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト１に転写される。画像形成部１１０Ｍでは、感光ドラム１１１Ｍにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト１に転写される。画像形成部１１０Ｃ、１１０Ｂｋでは、それぞれ感光ドラム１１１Ｃ、１１１Ｂｋにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト１に転写される。

中間転写ベルト１に転写された四色のトナー像は、二次転写部Ｔ２へ搬送されて記録材Ｓへ二次転写される。記録材Ｓは、記録材収納部１５１内のリフトアップ装置１５２上に積載される。分離ローラ１５３は、リフトアップ装置１５２上の最上位の記録材Ｓを１枚ずつに分離して、レジストローラ１５５へ送り出す。レジストローラ１５５は、中間転写ベルト１のトナー像にタイミングを合わせて記録材Ｓを二次転写部Ｔ２へ送り込む。

二次転写ローラ１５６は、駆動ローラ２に内側面を支持された中間転写ベルト１に当接して二次転写部Ｔ２を形成する。二次転写ローラ１５６に正極性の直流電圧が印加されることで、中間転写ベルト１上のトナー像が記録材Ｓへ二次転写される。

四色のトナー像を二次転写された記録材Ｓは、定着装置１５８で加熱加圧を受けて表面に画像を定着される。定着装置１５８は対向する定着ローラ１５９および加圧ローラ１６０が形成するニップで所定の加圧力と熱量を与えて記録材Ｓ上にトナー像を溶融固着させる。定着ローラ１５９は、内部に熱源となるヒータを備える。加圧ローラは、定着ローラ１５９に向かって付勢されている。

ベルトクリーニング装置５０は、中間転写ベルト１にクリーニングブレードを摺擦させて、中間転写ベルト１の表面の転写残トナーを回収する。

片面印刷では、定着装置１５８を通過し排紙反転ローラ１６１に搬送された記録材Ｓはそのまま排紙トレイ１６２上に排出される。一方、両面印刷では、記録材Ｓは、排紙反転ローラ１６１によるスイッチバック動作を行うことで先後端を入れ替え、両面搬送装置１６４へと搬送される。その後、分離ローラ１５３より搬送されてくる後続の記録材とタイミングを合わせて、再給紙パス１６５から給紙搬送パス１５４に合流し、二次転写部Ｔ２へと搬送される。裏面（２面目）の画像形成プロセスは、先述の表面（１面目）と同様なので説明は省略する。

（画像形成部）
画像形成部１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｂｋは、現像装置１１４Ｙで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、画像形成部１１０Ｙについて説明し、他の画像形成部１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｂｋに関する重複した説明を省略する。

画像形成部１１０Ｙは、感光ドラム１１１Ｙを囲んで、帯電装置１１２Ｙ、露光装置１１３、現像装置１１４Ｙ、一次転写ローラ１１５Ｙ、ドラムクリーニング装置１１６Ｙを配置している。感光ドラム１１１Ｙは、アルミニウム製シリンダの外周面に感光層を形成しており、所定のプロセススピードで回転する。

帯電装置１１２は、感光ドラム１１１Ｙを一様な負極性の電位に帯電させる。露光装置１１６は、感光ドラム１１１Ｙの表面に画像の静電像を書き込む。現像装置１１４Ｙは、トナーを感光ドラム１１１Ｙに移転させて静電像をトナー像に現像する。

一次転写ローラ１１５Ｙは、中間転写ベルト１を押圧して、感光ドラム１１１Ｙと中間転写ベルト１の間に一次転写部を形成する。一次転写ローラ１１５Ｙに正極性の直流電圧が印加されると、感光ドラム１１１Ｙに担持された負極性のトナー像が中間転写ベルト１へ転写される。ドラムクリーニング装置１１６Ｙは、感光ドラム１１１Ｙにクリーニングブレードを摺擦させて、感光ドラム１１１Ｙの表面に付着した転写残トナーを除去する。

（中間転写ユニット）
図２は中間転写ユニットの構成の説明図である。図３は中間転写ベルトの張架機構の説明図である。

図２に示すように、中間転写ユニット１０２は、中間転写ベルト１及びその支持機構を画像形成装置（１０１：図１）から引き出して一体に交換可能な交換ユニットである。中間転写ユニット１０２は、ユニット後側板１０３Ｒとユニット前側板１０３Ｆとの間に掛け渡した複数のローラに中間転写ベルト１を張架して組み立てられている。中間転写ベルト１は、駆動カップリング６から駆動入力された駆動ローラ（２）の搬送力によって矢印Ｖ方向に搬送される。

図３に示すように、中間転写ベルト（１）は、テンションローラを兼ねたステアリングローラ３、二次転写対向ローラを兼ねた駆動ローラ２、二次転写前ローラ４、及びステアリング後ローラ５に張架されている。ここで、張架するとは、巻き付き角度を持って当接して中間転写ベルト（１）の輪郭を支持していることを言う。ステアリング後ローラ５と二次転写前ローラ４の間に、４個の一次転写ローラ１１５が配置されているが、４個の一次転写ローラ１１５は、中間転写ベルト（１）を張架していない。

ステアリングローラ３、二次転写前ローラ４、ステアリング後ローラ５には駆動は与えられておらず、中間転写ベルト１の搬送に従動して回転する。中間転写ベルト１の搬送方向に関して、二次転写前ローラ４は、駆動ローラ２の上流側に配置される。ステアリングローラ３は、駆動ローラ２の下流に配置される。ステアリングローラ３の下流にステアリング後ローラ５が配置される。

駆動ローラ２は、外周部が導電性ＥＰＤＭゴム材料にて形成されている。中間転写ベルト１にテンションローラ（ステアリングローラ３）による張力が付与された状態で駆動ローラ２が十分な摩擦力を発揮して中間転写ベルト１を搬送可能とするためである。駆動ローラ２の外周面の初期静止摩擦計数μは、１．０〜１．５である。

中間転写ベルト１に沿った二次転写前ローラ４から駆動ローラ２までの距離は、駆動ローラ２からステアリングローラ３までの距離よりも短いので、駆動ローラ２と二次転写前ローラ４が、記録材Ｓが二次転写部Ｔ２へ突入する短いベルト面を形成する。このため、記録材Ｓの二次転写部Ｔ２への進入が安定して、転写に伴う画像不良が低減されている。また、ステアリングローラ３を駆動ローラ２から遠い位置に配置しているので、ステアリングローラ３が傾動した際のベルト面のねじれが二次転写部Ｔ２を通過する記録材Ｓへ影響しにくくなっている。

以上説明したように、駆動ローラ２は、無端状のベルト部材の一例である中間転写ベルト１を張架して駆動する。ステアリングローラ３は、中間転写ベルト１を張架してステアリングする。従動ローラの一例である二次転写前ローラ４は、中間転写ベルト１の回転方向におけるステアリングローラ３よりも下流側であって駆動ローラ２よりも上流側で中間転写ベルト１を張架して、中間転写ベルト１に従動して回転する。二次転写ローラ１５６は、中間転写ベルト１を介して駆動ローラ２に圧接する。駆動ローラ２は、中間転写ベルト１に担持されたトナー像を記録材へ転写するための二次転写内ローラを兼ねている。

（中間転写ベルトの着脱動作）
図４は中間転写ベルトが感光ドラムに当接している状態の説明図である。図５は中間転写ベルトが感光ドラムから離間している状態の説明図である。図４、図５中、（ａ）は全体図、（ｂ）は二次転写部付近の拡大図である。

図４の（ａ）に示すように、中間転写ユニット１０２は、一次転写ローラ１１５、二次転写前ローラ４、及びステアリング後ローラ５を一体に昇降して中間転写ベルト１を感光ドラム１１１に対して当接／離間させる。

画像形成装置１０１が画像形成する時、一次転写ローラ１１５、二次転写前ローラ４、及びステアリング後ローラ５が下降して、中間転写ベルト１を感光ドラム１１１に当接させる。画像形成時の中間転写ベルト１は、感光ドラム１１１に押し付けられている。

図４の（ｂ）に示すように、二次転写前ローラ軸受２０は、二次転写前ローラ４を回転可能に支持する。二次転写前ローラ軸受２０は、図３に示すユニット後側板１０３Ｒ及びユニット前側板１０３Ｆにそれぞれ設けられた軸受回動軸２９により回動自在に支持され、引張バネ２３により反時計方向に付勢されている。

離間スライダ２４は、図示しない離間カムにより駆動されて矢印Ｄ方向に移動可能である。離間スライダ２４が右方向に移動しているとき、離間スライダ２４の軸受押込み部２５に対して二次転写前ローラ軸受２０の当接時接触部２１が当接して二次転写前ローラ４を下方に位置させて、中間転写ベルト１を感光ドラム１１１に当接させる。

離間アーム２７Ｂｋの押込みボス２８は、図３に示すユニット後側板１０３Ｒ及びユニット前側板１０３Ｆにそれぞれ設けられたアーム回動軸３０Ｂｋにより回動自在に支持されている。一次転写ローラ１１５Ｂｋは圧縮バネ３１により下方に付勢されている。離間スライダ２４が右方向に移動しているとき、離間アーム２７Ｂｋの押込みボス２８は、アーム押込み部２６から離間しているので、一次転写ローラ１１５Ｂｋは、離間アーム２７Ｂｋからの影響を受けずに下方へ移動する。一次転写ローラ１１５Ｂｋは、圧縮バネ３１に付勢されて、中間転写ベルト１を挟んで感光ドラム１１１Ｂｋに圧接している。図４の（ａ）に示す他の一次転写ローラ１１５Ｙ、１１５Ｍ、１１５Ｃも、同様に感光ドラム１１１と当接する位置に移動している。

図５の（ａ）に示すように、中間転写ユニット１０２では、二次転写前ローラ４及び一次転写ローラ１１５が感光ドラム１１１から離れた状態に持ち上げられると、中間転写ベルト１が感光ドラム１１１から離間する。中間転写ユニット１０２は、画像形成を待機している本体待機状態、画像形成しない期間、メンテナンスで中間転写ユニット１０２やプロセスカートリッジを取り外す際、起動期間中等、中間転写ベルト１を感光ドラム１１１から離間させる。

図５の（ｂ）に示すように、離間スライダ２４は図示しない離間カムに駆動されて左方向に移動しているため、離間スライダ２４の軸受押込み部２５に対して二次転写前ローラ軸受２０の離間時接触部２２が当接している。離間時接触部２２は、当接時接触部２１よりも低く形成されているため、二次転写前ローラ４は上方に位置して中間転写ベルト１を感光ドラム１１１から離間させる。

また、離間スライダ２４が左方向に移動しているため、アーム押込み部２６によって離間アーム２７Ｂｋの押込みボス２８が左方向に押されて離間アーム２７が反時計方向に回動する。これにより、一次転写ローラ１１５Ｂｋは、中間転写ベルト１から離間する位置に上昇している。図５の（ａ）に示す他の一次転写ローラ１１５Ｙ、１１５Ｍ、１１５Ｃも同様に上昇して中間転写ベルト１から離間している。

なお、ここでは、中間転写ベルト１が全ての感光ドラム１１１対して当接／離間する実施の形態を説明したが、中間転写ベルト１は、必ずしも全ての感光ドラム１１１に対して当接／離間する必要はない。例えばブラックの感光ドラム１１１Ｂｋに対して中間転写ベルト１が常時当接し、その他の感光ドラム１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃに対して中間転写ベルト１が離間する構成で実施の形態を組み立ててもよい。

ところで、中間転写ベルト１を感光ドラム１１１に当接／離間させると、駆動ローラ２の駆動力に大きな外乱が作用して中間転写ベルト１が寄り移動する。中間転写ユニット１０２では、駆動ローラ２に大きな摩擦力が作用して、駆動ローラ２の傾きに影響を及ぼしている。中間転写ベルト１を感光ドラム１１１に当接／離間させると、駆動ローラ２に作用する摩擦力が変化して、駆動ローラ２の傾きが変化し、中間転写ベルト１を寄り移動させる。このとき、寄り移動がオーバーシュートすると寄り移動が収束するまでの時間が長くなる。

そこで、実施の形態１では、駆動ローラ２の上流側にゴム材料をコートした二次転写前ローラ４を配置して、図１０に示すように、寄り移動のオーバーシュートを少なくして寄り移動が収束するまでの時間を短くしている。

以上説明したように、回転体及び像担持体の一例である感光ドラム１１１は、中間転写ベルト１の回転方向におけるステアリングローラ３よりも下流側であって二次転写前ローラ４よりも上流側に配置されて中間転写ベルト１に当接可能である。接離機構の一例である離間スライダ２４は、中間転写ベルト１と感光ドラム１１１とを接離させる。

（ステアリング機構）
図６はステアリング機構の斜視図である。図７はステアリングローラの端部の構成の説明図である。図８はステアリングローラの摺動リングの位置の説明図である。図６中、（ａ）は全体図、（ｂ）は回動中心部の説明図である。図８中、（ａ）は実施例、（ｂ）は比較例である。

図３に示すように、中間転写ユニット１０２は、回転軸線方向の両端部の摩擦力のバランスによりステアリングローラ３が自動的に傾動して中間転写ベルト１の寄り移動を収束させる自律ステアリング方式のステアリング機構を採用している。自律ステアリング方式のステアリング機構は、ステアリングローラを傾動させるためのアクチュエータが不要である。

図６の（ａ）に示すように、ステアリングローラ３の回転軸線方向の中央部は、中間転写ベルト１に従動して回転する従動ローラ７である。従動ローラ７の両端部に非回転で中間転写ベルト１を摩擦する摺動リング８が連結されている。摺動リング８は、サイド支持部材９と嵌合している。

サイド支持部材９は、テンションバネ（圧縮バネ）１０によって矢印ＰＴ方向に付勢されているため、ステアリングローラ３は、中間転写ベルト１の内周面に対して矢印ＰＴ方向にテンションを付与するテンションローラとしても機能する。サイド支持部材９と回動プレート１１とは、ステアリングローラ３の両端部を支持するコの字型の支持台を構成する。回動プレート１１は、フレームステー１２に設けられた軸受け１４によって矢印Ｓ方向に回動自在に支持されている。

図３に示すように、フレームステー１２は、中間転写ユニット１０２の筐体を構成する部材であり、ユニット前側板１０３Ｆおよびユニット後側板１０３Ｒの間に掛け渡されている。

図６の（ｂ）に示すように、フレームステー１２の中心部には軸受け１４がスナップフィット係合により固定されている。回動プレート１１に一端がカシメられたステアリング軸１５は、軸受け１４によって回動自由に支持されている。ステアリング軸１５の他端に嵌め込まれたスラスト抜け止め部材１８は、ステアリング軸１５のスラスト方向の移動を規制している。

図７に示すように、従動ローラ７の両端にはローラ軸１６が圧入により固定されている。ローラ軸１６は、両端の摺動リング８に設けられた軸受け部によりに回転自在に支持される。このため、中間転写ベルト１が回転するとき、従動ローラ７はベルト内周面と一体に回転して摺擦しない。

一方、ステアリングローラ３の両端部の摺動リング８は、中間転写ベルト１の両端部に対して摺動している。このため、中間転写ベルト１に寄り移動が発生すると、寄り移動した側の摺動リング８を回転方向に移動させる力が反対側の摺動リング８を回転方向に移動させる力よりも大きくなって、ステアリングローラ３が自律的に傾動する。

図８の（ａ）に示すように、中間転写ベルト１の幅は、従動ローラ７の回転軸線方向の長さよりも広く、摺動リング８の外側の端面の間隔よりも狭い。中間転写ベルト１の寄り移動が収束した状態では、中間転写ベルト１と摺動リング８の重なり幅Ｗは、両端部の摺動リング８で等しくなる。中間転写ベルト１に寄り移動が発生しても、中間転写ベルト１はいずれか一方の摺動リング８と重なって摺擦する。中間転写ベルト１が寄り移動を収束させる過程では、常に少なくとも一方の摺動リング８が中間転写ベルト１に摺動している。ステアリングローラ３が両端部の摺動抵抗のバランス差を検知して、こまめなステアリング動作を実行する。このため、ステアリングローラ３の傾動角度の時間変化に大きな変動が生じない安定したステアリング動作が実現されている。

これに対して、図８の（ｂ）に示すように、中間転写ベルト１の幅が従動ローラ７の幅よりも狭い比較例の場合、中間転写ベルト１に寄り移動が発生した際に、摺動リング８に中間転写ベルト１が重なるまではステアリングローラ３が傾動しない。摺動リング８に中間転写ベルト１が重なった時点で急に両端部の摺動抵抗のバランス差を検知して大きな傾動角度が形成される。このため、急激なステアリング動作に陥り易い。

以上説明したように、支持機構の一例であるステアリング軸１５は、ステアリングローラ３を傾動自在に支持する。ステアリングローラ３は、回転軸線方向の両端部に中央部よりも中間転写ベルト１の回転抵抗を高めた領域を有する。このため、ステアリングローラ３は、自律的に傾動して中間転写ベルト１をステアリングする。

（ステアリングローラの仕様）
図７に示すように、摺動リング８には、テーパー角φが設定されてテーパー形状が形成されている。本実施例では、テーパー角φ＝８°である。

摺動リング８の表面の中間転写ベルト１に対する静止摩擦係数μｓ＝０．３程度で、従動ローラ７の表面の中間転写ベルト１に対する静止摩擦係数μｓｔｒ＝０．１よりも大きい。

なお、静止摩擦係数の測定は、中間転写ベルト１の周方向が長辺となるように切り出した長辺２００ｍｍ×短辺７５ｍｍの図示しない試験片を用いて行う。試験片を図示しない測定台の上に設置し、試験片の短辺側をまたぐように表面を摺動リング８もしくは従動ローラ７と同じ材質で製作した図示しない測定用ローラで挟み込み、試験片と測定用ローラの間に１０Ｎ（１ｋｇｆ）の荷重を加える。測定用ローラを回転させることで、試験片が長辺方向に引っ張られる力を測定し、静止摩擦係数を求める。

摺動リング８の材質は、摺動性を有するポリアセタール（略号：ＰＯＭ）などの樹脂材料を使用している。樹脂材料には、中間転写ベルト１との摩擦帯電による静電的な弊害を考慮して導電性フィラーを混合して導電性を付与してある。

中間転写ベルト１は、ポリイミドを基層とする樹脂ベルトであって、引張弾性係数Ｅ＝１８０００Ｎ／ｃｍ^２程度である。引張弾性係数Ｅが大きくて伸びにくい中間転写ベルト１に生じる大きな引張り応力を、従動ローラ７の摩擦係数μｓｔｒを低くすることでステアリングローラ３の傾動量に有効に変換できる。

ステアリングローラ３は、自律的な傾動によって、中間転写ベルト１に生じる歪みを常に開放している。このため、中間転写ベルト１が無理な負荷を受け続けながら搬送されなくて済む。その結果、自律的なステアリング制御が実現できるだけでなく、中間転写ベルト１の破断や変形も防止できる。

実施の形態１によれば、ステアリングを行うためにアクチュエータもモータも制御する必要が無いため、複雑な制御アルゴリズムが不要である。センサ、アクチュエータといった電気部品が不要になって、部品コスト、配線コストを削減できる。

実施の形態１によれば、中間転写ベルト１の両端部に寄り移動を規制するためのリブを取り付ける必要が無い。リブの無い中間転写ベルト１を使用するため、リブによる画像形成装置の高速化の限界が存在しない。リブの貼り付け精度に関わる検査・管理コストが不要である。

なお、摺動リング８は、従動ローラ７の回転方向において回転しないように固定されている構成には限らない。摺動リングが従動ローラ７よりも大きな回転抵抗を作用しつつ回転する構成であってもいい。また、図８の（ｂ）に示す比較例の構成でも、原理的には、摺動抵抗のバランスを利用したステアリング動作は可能である。

また、中間転写ベルト１の材質はポリイミドに限定されるものではない。同等の引張弾性係数を有し、伸びにくい材質を基層に有するベルトであれば、他の樹脂材料あるいは金属材料であっても構わない。同様に、従動ローラ７の材質についてもμｓｔｒ≦μｓであれば他の材質であっても構わない。

（外乱発生時の寄り移動）
自律ステアリング方式の中間転写ユニット１０２では、ステアリングローラ３を傾動させる原動力を、摺動リング８と中間転写ベルト１の摩擦力に頼っている。そのため、ステアリングローラ３に発生させることができるステアリングトルクの大きさは、アクチュエータやモータを用いる強制ステアリング方式に比べて小さい。

強制ステアリング方式であれば、ＰＩＤ制御やＰＤ制御を行って強制的に寄り移動のオーバーシュートを抑制したり、寄り移動を短時間で収束させたりすることが可能である。しかし、自律ステアリング方式の中間転写ユニット１０２では、寄り移動の発生から遅れてステアリングローラが傾動するため、寄り移動のオーバーシュートが発生し易く、寄り移動を短時間で収束させることも難しい。

すなわち、アクチュエータやモータを使用しない中間転写ユニット１０２では、中間転写ベルト１に大きな張力がかかった状態ではステアリングローラ３を傾動させる力が不足して十分なステアリング角度を得ることができない。十分なステアリング角度を得ることができないため、発生したベルトの寄り移動を収束させるまでの時間が長くなる。特に、感光ドラム１１１の当接によって中間転写ベルト１の張架状態が変化した場合、複数の張架ローラの位置と傾きとで規定される中間転写ベルト１の寄り収束位置が変化する。加えて、駆動ローラ２は、二次転写内ローラを兼ねているので、駆動ローラ２の摩擦力が大きく、二次転写ローラ１５６の加圧力の影響もあって駆動ローラ２に傾きが発生している。駆動ローラ２の傾きは、駆動ローラ２の負荷の変化に伴って変化するので、中間転写ベルト１の寄り移動の収束位置ずれが大きくなる。

そこで、実施の形態１では、駆動ローラ２の上流側にゴム材料をコートした二次転写前ローラ４を配置して、図１０に示すように、寄り移動のオーバーシュートを少なくして寄り移動が収束するまでの時間を短くしている。

（二次転写前ローラ）
図９は二次転写前ローラの構成の説明図である。図１０は実施例の二次転写前ローラにおける寄り移動収束時間の説明図である。図１１は比較例の二次転写前ローラにおける寄り移動収束時間の説明図である。

図９に示すように、二次転写前ローラ４は、金属軸３２の外周部にゴムスリーブ３４を接合している。金属軸３２は外径φ１２ｍｍのステンレス（ＳＵＭ）材が使用されている。外周部のゴムスリーブ３４は、駆動ローラ２に使用されているものと同じ導電性エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）を使用し、厚さは０．５ｍｍである。金属軸３２の両端部３３Ｆ、３３Ｒは、図４の（ｂ）に示すように、二次転写前ローラ軸受２０に回転自在に支持させるために、外径φ９に切削加工されている。

ここで、中間転写ベルト１とＳＵＭ材の静止摩擦係数が０．１であるのに対して、中間転写ベルト１と導電性ＥＰＤＭの静止摩擦係数は１．０〜１．５である。二次転写前ローラ４は、表面にゴム材料をコートする加工によって、金属軸３２の表面の中間転写ベルト１に対する摩擦力を高めている。

なお、中間転写ベルト１とＳＵＭ材の静止摩擦係数、及び、中間転写ベルト１と導電性ＥＰＤＭの静止摩擦係数の測定は、中間転写ベルト１の周方向が長辺となるように切り出した長辺２００ｍｍ×短辺７５ｍｍの図示しない試験片を用いて行う。試験片を図示しない測定台の上に設置し、試験片の短辺側をまたぐように表面を導電性ＥＰＤＭもしくはＳＵＭ材で製作した図示しない測定用ローラで挟み込み、試験片と測定用ローラの間に１０Ｎ（１ｋｇｆ）の荷重を加える。測定用ローラを回転させることで、試験片が長辺方向に引っ張られる力を測定し、静止摩擦係数を求める。

ただし、二次転写前ローラ４の表面の摩擦力を高める方法は、金属軸３２の外周面に導電性ＥＰＤＭを接合させる方法には限らない。天然ゴム、ＳＢＲ、シリコンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ＩＲ、ＢＲ、ＮＢＲ及びＣＲを挿入、貼付、コート、埋め込み、塗装する方法でもかまわない。

二次転写前ローラ４の表層がゴムである実施例と、二次転写前ローラ４が従来の金属ローラである比較例とで、感光ドラム１１１が離間から当接に移行した際の寄り移動とその収束過程とを比較した。比較例は、二次転写前ローラ４の表面材料以外は、同一構成、同一条件下である。

図１０に示すように、二次転写前ローラ４をゴム被覆ローラで構成した実施例では、中間転写ベルト１の初期位置と寄り移動の収束位置の差であるステアリング移動量が小さく、寄り移動の収束位置に到達して寄り移動が収束するまでの時間も短い。これに対して、図１１に示すように、二次転写前ローラ４を金属ローラで構成した比較例では、中間転写ベルト１の初期位置と寄り移動の収束位置の差であるステアリング移動量が大きく、寄り移動の収束位置に到達して寄り移動が収束するまでの時間が長い。このように、二次転写前ローラ４の表面材料の効果が実験的に確認された。

中間転写ユニット１０２では、駆動ローラ２の摩擦力が大きいため、駆動ローラ２が中間転写ベルト１の寄り収束位置の変動を引き起こす大きな要因となっている。中間転写ユニット１０２では、駆動ローラ２が二次転写内ローラを兼ねているため、二次転写ローラ１５６の加圧力が作用して二次転写ローラ１５６に傾きが発生して、中間転写ベルト１の寄り収束位置の変動を引き起こす大きな要因となっている。

このような構成に対して、駆動ローラ２の上流に摩擦力の大きい二次転写前ローラ４を配置することで、中間転写ベルト１の位置変動を低減することができる。中間転写ユニット１０２では、駆動ローラ２の上流に摩擦力の大きい二次転写前ローラ４が配置されているので、二次転写前ローラ４の摩擦力によって中間転写ベルト１の位置変動を低減できる。

＜実施の形態１の効果＞
実施の形態１では、二次転写前ローラ４は、少なくとも表面にゴム材料を含む。あるいは、二次転写前ローラ４は、表面の摩擦力を高める加工が施されている。あるいは、二次転写前ローラ４は、表面の静止摩擦係数が１．０以上である。そして、二次転写前ローラ４から駆動ローラ２までの中間転写ベルト１に沿った長さは、ステアリングローラ３から二次転写前ローラ４までの中間転写ベルト１に沿った長さよりも短い。このため、二次転写前ローラ４と駆動ローラ２との間に中間転写ベルト１が強固に保持されて二次転写前ローラ４における寄り移動の発生を抑制する。

駆動ローラ２の上流に位置する二次転写前ローラ４の少なくとも表層をゴムで形成したので、中間転写ベルト１の収束位置までの寄り移動量が小さくなり、寄り移動の収束までに要するステアリング時間も短縮される。装置本体に中間転写ベルトユニット１０２が初めて取り付けられた初期動作においても、中間転写ベルト１の寄り移動が収束するまでの移動量が少なくなって、寄り移動が収束するまでのステアリング時間も短くなる。これにより、ステアリングに伴う寄り移動が収束する前に画像形成を実行する場合、中間転写ベルト１の寄り移動によって発生する各色トナー像の重ね合せ誤差が軽減される。

これにより、ステアリングに伴って中間転写ベルト１が寄り移動している間に画像形成を開始する場合の、出力画像の色ズレが小さくなる。あるいは、ステアリングに伴う寄り移動が収束するまで画像形成を待機させている場合、画像形成の開始時間を早めることができる。駆動ローラ２の駆動力に大きな外乱が作用しても中間転写ベルト１に発生する寄り移動が少なくて済むため、中間転写ベルト１の寄り切りに対する外乱のマージンアップが可能となる。

一般的に、複数の張架ローラに張架されたベルト部材は、ローラの外径精度や各ローラ間のアライメント精度などによって、走行駆動時にいずれかの端部方向に寄ってしまう。駆動ローラの上流側に摩擦抵抗の大きいアイドルローラを配置することで、駆動ローラとアイドルローラとの間にベルト部材の安定した張架面を形成することで、ステアリングローラに発生するベルト寄り量を少なくすることができる。ステアリングローラに発生するベルト寄り量が少なくなれば、寄り移動を収束させるためにステアリングローラに設定する傾動角も小さくなる。

＜その他の実施の形態＞
実施の形態１では、感光ドラム１１１が中間転写ベルト１から離間する実施形態を説明した。しかし、感光ドラム１１１が中間転写ベルト１から離間しない実施形態でも、中間転写ユニット１０２のユニット組立状態と装置本体に取り付けられた状態との間で本発明の画像形成装置を実施できる。

実施の形態１では、タンデム型中間転写方式の画像形成装置の実施形態を説明した。しかし、その他の電子写真方式の画像形成装置（プリンタ、複写機、ＦＡＸ、印刷機など）でも本発明の画像形成装置は実施できる。

実施の形態１では、中間転写ベルトの実施形態を説明した。しかし、ベルト加熱方式、ベルト搬送方式の定着装置、記録材搬送ベルト、転写ベルトにおいても本発明のベルト搬送装置は実施できる。

実施の形態１では、駆動ローラ２が二転対向ローラを兼ねる実施形態を説明した。しかし、駆動ローラ２が二転対向ローラとは別の独立した部材である実施形態でも本発明のベルト搬送装置は実施できる。

実施の形態１では、自律ステアリング方式のステアリング機構を有する実施形態を説明した。しかし、アクチュエータ、モータを用いてステアリングローラを傾動又はスラスト移動させる強制ステアリング方式のステアリング機構を備えた実施形態でも本発明のベルト搬送装置は実施できる。

実施の形態１では、二次転写前ローラ４の表面の静止摩擦係数を高める加工として、ゴムシートの被覆を採用した。しかし、表面の静止摩擦係数を高める加工は、その他の種々の加工を選択できる。表面にスプライン加工、リング溝加工、摩擦粒子のコーティング等を行って接触圧力を高める加工も採用できる。

１ 中間転写ベルト、２ 駆動ローラ、３ ステアリングローラ
４ 二次転写前ローラ、５ ステアリング後ローラ、１５ ステアリング軸
３２ 金属軸、３４ ゴムスリーブ
１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｂｋ 画像形成部
１１１ 感光ドラム、１１５ 一次転写ローラ、１５６ 二次転写ローラ

Claims (8)

1. 無端状のベルト部材と、
   前記ベルト部材を張架して駆動する駆動ローラと、
   前記ベルト部材を張架してステアリングするステアリングローラと、
   前記ベルト部材の回転方向における前記ステアリングローラよりも下流側であって前記駆動ローラよりも上流側で前記ベルト部材を張架して前記ベルト部材に従動して回転する従動ローラと、を有し、
   前記従動ローラは、少なくとも表面にゴム材料を含むことを特徴とするベルト搬送装置。
2. 無端状のベルト部材と、
   前記ベルト部材を張架して駆動する駆動ローラと、
   前記ベルト部材を張架してステアリングするステアリングローラと、
   前記ベルト部材の回転方向における前記ステアリングローラよりも下流側であって前記駆動ローラよりも上流側で前記ベルト部材を張架して前記ベルト部材に従動して回転する従動ローラと、を有し、
   前記従動ローラは、表面の摩擦力を高める加工が施されていることを特徴とするベルト搬送装置。
3. 無端状のベルト部材と、
   前記ベルト部材を張架して駆動する駆動ローラと、
   前記ベルト部材を張架してステアリングするステアリングローラと、
   前記ベルト部材の回転方向における前記ステアリングローラよりも下流側であって前記駆動ローラよりも上流側で前記ベルト部材を張架して前記ベルト部材に従動して回転する従動ローラと、を有し、
   前記従動ローラは、前記ベルト部材に対する表面の静止摩擦係数が１．０以上であることを特徴とするベルト搬送装置。
4. 前記従動ローラから前記駆動ローラまでの前記ベルト部材に沿った長さは、前記ステアリングローラから前記従動ローラまでの前記ベルト部材に沿った長さよりも短いことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のベルト搬送装置。
5. 前記ステアリングローラを傾動自在に支持する支持機構を有し、
   前記ステアリングローラは、回転軸線方向の両端部に中央部よりも前記ベルト部材の回転抵抗を高めた領域を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のベルト搬送装置。
6. 前記ベルト部材の回転方向における前記ステアリングローラよりも下流側であって前記従動ローラよりも上流側に配置されて前記ベルト部材に当接可能な回転体と、
   前記ベルト部材と前記回転体とを接離させる接離機構と、を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のベルト搬送装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載のベルト搬送装置と、
   前記ベルト部材の回転方向における前記ステアリングローラよりも下流側であって前記従動ローラよりも上流側に配置されて前記ベルト部材に当接可能な像担持体と、
   前記ベルト部材と前記像担持体とを接離させる接離機構と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
8. 前記ベルト部材を介して前記駆動ローラに圧接する二次転写ローラを備え、
   前記駆動ローラは、前記ベルト部材に担持されたトナー像を記録材へ転写するための二次転写内ローラを兼ねていることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。

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