JP2015194657A - 画像形成装置、ベルト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルト部材の蛇行調整が行えるとともに、ベルト部材の蛇行調整においてベルト部材に生じるしわを抑制する。【解決手段】画像形成装置は、各色の画像を形成する画像形成部１０と、無端状のベルト部材で構成され、画像形成部が形成した画像が転写される中間転写ベルト２１とを備える。中間転写ベルト２１は、中間転写ベルト２１を回転駆動する駆動ロール２３と自らの傾きを変更可能なステアリングロール２７とを含む複数のロール部材に、回転可能に掛け渡される。ステアリングロール２７における中間転写ベルト２１との接触部位には、ＥＰＤＭで構成されるとともに静摩擦係数が０．７以上１．３以下となる範囲から選択されたロール本体が設けられる。【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置、ベルト装置に関する。

公報記載の従来技術として、回転する像保持体に形成されたトナー像を、回転する中間転写ベルトに１次転写し、中間転写ベルトに１次転写されたトナー像を、搬送されてくる転写材に２次転写するようにした画像形成装置において、中間転写ベルトを複数のロール部材によって回転可能に掛け渡すとともに、複数のロール部材のうちの１つを、中間転写ベルトの幅方向に対して傾斜可能に配置したアライメント調整用ロールとすることで、回転に伴って幅方向の位置ずれが生じた中間転写ベルトにアライメント調整（蛇行調整）を施すようにしたものが存在する（特許文献１参照）。

特開平１１−２０１２４４号公報

本発明は、ベルト部材の蛇行調整が行えるとともに、ベルト部材の蛇行調整においてベルト部材に生じるしわを抑制することを目的とする。

請求項１記載の発明は、画像を保持する像保持体と、無端状のベルト部材で構成され、前記像保持体に保持された画像が転写される転写ベルトと、前記転写ベルトを回転駆動する駆動ロールと自らの傾きを変更可能な傾き変更ロールとを含み、当該転写ベルトを回転可能に掛け渡す複数のロール部材とを備え、前記傾き変更ロールにおける前記ベルト部材との接触部位には、ゴムで構成されるとともに静摩擦係数が０．７以上１．３以下となる範囲から選択された接触部を設けたことを特徴とする画像形成装置である。
請求項２記載の発明は、前記傾き変更ロールからみて前記転写ベルトの回転方向上流側で当該転写ベルトの外周面に対向して配置され、当該転写ベルトに転写された画像を検出する画像検出部と、前記傾き変更ロールからみて前記転写ベルトの回転方向下流側で当該転写ベルトの側端に対向して配置され、当該転写ベルトの側端の位置を検出する側端検出部と、前記画像検出部による検出結果に基づいて前記像保持体に対する画像の形成を制御し、前記側端検出部による検出結果に基づいて前記傾き変更ロールの傾きを制御する制御部とをさらに備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
請求項３記載の発明は、無端状のベルト部材と、前記ベルト部材を回転駆動する駆動ロールと自らの傾きを変更可能な傾き変更ロールとを含み、当該ベルト部材を回転可能に掛け渡す複数のロール部材とを備え、前記傾き変更ロールにおける前記ベルト部材との接触部位には、ゴムで構成されるとともに静摩擦係数が０．７以上１．３以下となる範囲から選択された接触部を設けたことを特徴とするベルト装置である。
請求項４記載の発明は、前記傾き変更ロールにおける前記接触部が、ＥＰＤＭ（Ethylene-Propylene-Diene Methylene linkage）で構成されることを特徴とする請求項３記載のベルト装置である。

請求項１記載の発明によれば、本構成を有していない場合と比較して、ベルト部材の蛇行調整が行えるとともに、ベルト部材の蛇行調整においてベルト部材に生じるしわを抑制することができる。
請求項２記載の発明によれば、本構成を有していない場合と比較して、像保持体に対する画像の形成制御およびベルト部材の蛇行制御を、より正確に行うことができる。
請求項３記載の発明によれば、本構成を有していない場合と比較して、ベルト部材の蛇行調整が行えるとともに、ベルト部材の蛇行調整においてベルト部材に生じるしわを抑制することができる。
請求項４記載の発明によれば、本構成を有していない場合と比較して、傾き変更ロールを容易に構成することができる。

実施の形態に係る画像形成装置の全体構成をフロント側からみた図である。 転写ユニットをフロント側からみた斜視図である。 転写ユニットにおけるステアリングロールの周辺をリア側からみた図である。 転写ユニットを図３に示すＩＶ方向からみた図である。 実験で用いた各ステアリングロールのサンプルの特性および評価結果を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、中間転写ベルトの主走査方向位置と、ステアリングロールを用いたステアリング動作に伴って中間転写ベルトに生じた凹凸量との関係を説明するための図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、実施の形態に係る画像形成装置の全体構成をフロント側からみた図である。
この画像形成装置は、タンデム型且つ中間転写型の構成を有するものであって、各色（この例では４色）のトナー像（画像）を形成する画像形成部１０と、画像形成部１０にて形成された各色のトナー像が一次転写される中間転写ベルト２１を備えた転写ユニット２０とを有している。また、この画像形成装置は、中間転写ベルト２１に一次転写されたトナー像を二次転写する対象となる用紙を搬送する用紙搬送部４０と、中間転写ベルト２１から用紙に二次転写されたトナー像を定着する定着部５０と、中間転写ベルト２１に一次転写されたトナー像を検出する画像検出センサ６０とをさらに備えている。そして、この画像形成装置は、画像形成装置を構成する各部の動作を制御する制御部６５と、これら画像形成部１０、転写ユニット２０、用紙搬送部４０、定着部５０、画像検出センサ６０および制御部６５を内部に収容する筐体１をさらに備えている。

画像形成部１０は、イエローのトナー像を形成するイエローの画像形成ユニット１０Ｙと、マゼンタのトナー像を形成するマゼンタの画像形成ユニット１０Ｍと、シアンのトナー像を形成するシアンの画像形成ユニット１０Ｃと、黒のトナー像を形成する黒の画像形成ユニット１０Ｋとを有している。ここで、例えばイエローの画像形成ユニット１０Ｙは、矢印Ａ方向に回転する像保持体の一例としての感光体ドラム１１と、感光体ドラム１１を帯電する帯電器１２と、帯電された感光体ドラム１１を選択的に露光して静電潜像を形成する露光器１３と、感光体ドラム１１上に形成された静電潜像をイエローのトナーで現像する現像器１４と、一次転写後の感光体ドラム１１に残存するトナー等を清掃するドラム清掃器１５とを備えている。また、マゼンタの画像形成ユニット１０Ｍ、シアンの画像形成ユニット１０Ｃおよび黒の画像形成ユニット１０Ｋも、使用するトナーの色を除いて、イエローの画像形成ユニット１０Ｙと共通の構成を有している。そして、画像形成部１０に設けられた４つの感光体ドラム１１は、それぞれ接地されている。

転写ユニット２０は、画像形成部１０に設けられた４つの感光体ドラム１１のそれぞれと対向するように配置された無端状のベルト部材の一例としての中間転写ベルト２１と、中間転写ベルト２１を挟んで各感光体ドラム１１と対向して配置された４つの一次転写ロール２２とを有している。また、転写ユニット２０は、これら４つの一次転写ロール２２とともに中間転写ベルト２１を回転可能に掛け渡す、駆動ロール２３、リトラクトロール２４、アイドルロール２５、センサ対向ロール２６、ステアリングロール２７、プレロール２８、バックアップロール２９、ブラシ対向ロール３０およびブレード対向ロール３１を備えている。

この例において、中間転写ベルト２１は、例えばポリイミド等の樹脂で構成されており、矢印Ｂ方向に回転する。そして、イエローの画像形成ユニット１０Ｙ、マゼンタの画像形成ユニット１０Ｍ、シアンの画像形成ユニット１０Ｃおよび黒の画像形成ユニット１０Ｋは、中間転写ベルト２１に対し、矢印Ｂ方向に沿ってこの順に配置される。したがって、各色用の一次転写ロール２２も、矢印Ｂ方向に沿ってこの順に配置される。

４つの一次転写ロール２２は、それぞれ、イエローの画像形成ユニット１０Ｙ、マゼンタの画像形成ユニット１０Ｍ、シアンの画像形成ユニット１０Ｃおよび黒の画像形成ユニット１０Ｋに対応する位置において、中間転写ベルト２１の内周面に接触して配置されている。これら４つの一次転写ロール２２は、それぞれに設けられたバネ（図示せず）により、対応する感光体ドラム１１側に向けて押されるようになっている。そして、４つの一次転写ロール２２のそれぞれには、各感光体ドラム１１に形成されたトナー像を中間転写ベルト２１に一次転写するための一次転写バイスが供給される。

駆動ロール２３は、ブレード対向ロール３１からみて矢印Ｂ方向の下流側且つリトラクトロール２４からみて矢印Ｂ方向の上流側において、中間転写ベルト２１の内周面に接触して配置されている。駆動ロール２３は、図示しないモータから受けた駆動力によって、中間転写ベルト２１を回転駆動する。

リトラクトロール２４は、駆動ロール２３からみて矢印Ｂ方向の下流側且つイエローの画像形成ユニット１０Ｙ用の一次転写ロール２２からみて矢印Ｂ方向の上流側において、中間転写ベルト２１の内周面に接触して配置されている。リトラクトロール２４は、中間転写ベルト２１からの駆動力を受けて回転する。

アイドルロール２５は、シアンの画像形成ユニット１０Ｃ用の一次転写ロール２２からみて矢印Ｂ方向の下流側且つ黒の画像形成ユニット１０Ｋ用の一次転写ロール２２からみて矢印Ｂ方向の上流側において、中間転写ベルト２１の内周面に接触して配置されている。アイドルロール２５は、中間転写ベルト２１からの駆動力を受けて回転する。

センサ対向ロール２６は、黒の画像形成ユニット１０Ｋ用の一次転写ロール２２からみて矢印Ｂ方向の下流側且つステアリングロール２７からみて矢印Ｂ方向の上流側において、中間転写ベルト２１の内周面に接触して配置されている。センサ対向ロール２６は、中間転写ベルト２１からの駆動力を受けて回転する。そして、中間転写ベルト２１を挟んでセンサ対向ロール２６と対向する位置に、上述した画像検出センサ６０が配置される。ただし、画像検出部の一例としての画像検出センサ６０による中間転写ベルト２１上の画像の検出位置は、中間転写ベルト２１とセンサ対向ロール２６とが接触を開始する位置からみて、矢印Ｂ方向の上流側に３ｍｍだけ離れた位置となっている。

傾き変更ロールの一例としてのステアリングロール２７は、センサ対向ロール２６からみて矢印Ｂ方向の下流側且つプレロール２８からみて矢印Ｂ方向の上流側において、中間転写ベルト２１の内周面に接触して配置されている。ステアリングロール２７は、中間転写ベルト２１からの駆動力を受けて回転する。また、ステアリングロール２７は、複数のロールによって掛け渡された中間転写ベルト２１に張力（テンション）を付与する機能と、矢印Ｂ方向に回転する中間転写ベルト２１の蛇行を修正する機能とを有している。なお、ステアリングロール２７の詳細については後述する。

プレロール２８は、ステアリングロール２７からみて矢印Ｂ方向の下流側且つバックアップロール２９からみて矢印Ｂ方向の上流側において、中間転写ベルト２１の内周面に接触して配置されている。プレロール２８は、中間転写ベルト２１からの駆動力を受けて回転する。

バックアップロール２９は、プレロール２８からみて矢印Ｂ方向の下流側且つブラシ対向ロール３０からみて矢印Ｂ方向の上流側において、中間転写ベルト２１の内周面に接触して配置されている。バックアップロール２９は、中間転写ベルト２１からの駆動力を受けて回転する。

ブラシ対向ロール３０は、バックアップロール２９からみて矢印Ｂ方向の下流側且つブレード対向ロール３１からみて矢印Ｂ方向の上流側において、中間転写ベルト２１の内周面に接触して配置されている。ブラシ対向ロール３０は、中間転写ベルト２１からの駆動力を受けて回転する。

ブレード対向ロール３１は、ブラシ対向ロール３０からみて矢印Ｂ方向の下流側且つ駆動ロール２３からみて矢印Ｂ方向の上流側において、中間転写ベルト２１の内周面に接触して配置されている。ブレード対向ロール３１は、中間転写ベルト２１からの駆動力を受けて回転する。

なお、本実施の形態では、これら駆動ロール２３、リトラクトロール２４、アイドルロール２５、センサ対向ロール２６、ステアリングロール２７、プレロール２８、バックアップロール２９、ブラシ対向ロール３０およびブレード対向ロール３１が、複数のロール部材としての機能を有している。

ここで、本実施の形態では、画像形成部１０に近い側において中間転写ベルト２１を掛け渡しているリトラクトロール２４、アイドルロール２５およびセンサ対向ロール２６のうち、アイドルロール２５およびセンサ対向ロール２６の位置を固定する一方、リトラクトロール２４の位置を図中上下方向に進退させることが可能になっている。そして、イエロー、マゼンタ、シアンおよび黒のトナーを用いたフルカラー画像を形成する場合には、リトラクトロール２４を図１に示す位置に進出させて、４つの感光体ドラム１１に中間転写ベルト２１を接触させる状態に設定する。これに対し、黒のトナーのみを用いたモノクロ画像を形成する場合には、リトラクトロール２４を図１に示す位置から下方に退避させて、黒の感光体ドラム１１を中間転写ベルト２１に接触させる一方、イエロー、マゼンタおよびシアンの感光体ドラム１１を中間転写ベルト２１に接触させない状態に設定する。なお、このとき、イエロー、マゼンタおよびシアンの一次転写ロール２２は、中間転写ベルト２１から受ける力によってそれぞれが下方に移動することとなり、ステアリングロール２７は、中間転写ベルト２１が弛まないように中間転写ベルト２１にテンションを付与することとなる。

また、転写ユニット２０は、二次転写ロール３２、給電ロール３３、クリーニングブラシ３４、クリーニングブレード３５、スクレーパ３６およびベルトエッジ検出センサ３７をさらに備えている。

二次転写ロール３２は、中間転写ベルト２１を挟んでバックアップロール２９と対向する位置において、中間転写ベルト２１の外周面に接触して配置されている。また、二次転写ロール３２は、中間転写ベルト２１からの駆動力を受けて回転する。

給電ロール３３は、中間転写ベルト２１の内側において、バックアップロール２９に接触して配置されている。また、給電ロール３３は、バックアップロール２９からの駆動力を受けて回転する。

ここで、本実施の形態では、二次転写ロール３２、バックアップロール２９および給電ロール３３によって、中間転写ベルト２１に一次転写されたトナー像を用紙に二次転写するための二次転写部が構成されている。そして、二次転写部では、二次転写ロール３２を接地する一方、給電ロール３３を介してバックアップロール２９に二次転写バイアスを供給するようになっている。

クリーニングブラシ３４は、中間転写ベルト２１を挟んでブラシ対向ロール３０と対向する位置において、中間転写ベルト２１の外周面に接触して配置されている。また、クリーニングブラシ３４は、外部から受けた駆動力により、中間転写ベルト２１との接触部において矢印Ｂ方向とは反対方向に回転する。

クリーニングブレード３５は、中間転写ベルト２１を挟んでブレード対向ロール３１と対向する位置において、中間転写ベルト２１の外周面に接触して配置されている。

スクレーパ３６は、中間転写ベルト２１を挟んで駆動ロール２３と対向する位置において、中間転写ベルト２１の外周面に接触して配置されている。

ここで、本実施の形態では、これらクリーニングブラシ３４、クリーニングブレード３５およびスクレーパ３６によって、二次転写後の中間転写ベルト２１に残存するトナー等を清掃するベルト清掃器が構成されている。

側端検出部の一例としてのベルトエッジ検出センサ３７は、ステアリングロール２７からみて矢印Ｂ方向の下流側且つプレロール２８からみて矢印Ｂ方向上流側において、中間転写ベルト２１の一方の側端（この例ではフロント側）に配置されている。ベルトエッジ検出センサ３７は、矢印Ｂ方向に移動する中間転写ベルト２１のフロント側の端部の位置を検出する。

そして、本実施の形態では、転写ユニット２０が、筐体１に対して着脱可能となっており、画像形成装置に対し転写ユニット２０を交換できるようになっている。なお、転写ユニット２０の構成については後述する。

用紙搬送部４０は、用紙を収容する用紙収容部４１と、用紙収容部４１に収容された用紙の給紙を行う給紙ロール４２と、給紙ロール４２によって送り出された用紙のレジストレーションを補正しつつ二次転写部に向けて搬送するレジロール４３と、二次転写部を通過した用紙を定着部５０に向けて搬送する用紙搬送ベルト４４とを備えている。また、用紙搬送部４０は、用紙収容部４１から二次転写部および定着部５０を介して筐体１の外側（機外）へ向かう搬送経路中に設けられた複数の搬送ロール（図示せず）を備えている。

次に、図１に示す画像形成装置を用いた画像形成動作について説明する。なお、ここでは、画像形成装置が図１に示す状態に設定されることにより、フルカラー画像を形成する場合を例とする。

画像形成部１０において、例えばイエローの画像形成ユニット１０Ｙでは、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１が、帯電器１２によって帯電される。次に、露光器１３による露光が行われ、帯電された状態で矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１は、露光器１３から出射される光によって選択的に露光され、感光体ドラム１１には、イエロー用の静電潜像が形成される。

続いて、感光体ドラム１１に形成されたイエロー用の静電潜像は、感光体ドラム１１の矢印Ａ方向への回転に伴って、現像器１４との対向部を通過し、感光体ドラム１１上には、静電潜像に対応したイエローのトナー像が形成される。それから、感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、感光体ドラム１１の矢印Ａ方向への回転に伴って、中間転写ベルト２１を挟んで一次転写ロール２２と対向する一次転写位置に到達する。このとき、感光体ドラム１１が接地されているとともに一次転写ロール２２に一次転写バイアスが供給されていることにより、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１上に形成されたイエローのトナー像は、矢印Ｂ方向に回転する中間転写ベルト２１上に一次転写（静電転写）される。なお、一次転写後に感光体ドラム１１上に残存するトナー等は、感光体ドラム１１のさらなる矢印Ａ方向への回転に伴ってドラム清掃器１５との対向部に到達し、ドラム清掃器１５によってクリーニングされる。

また、他のマゼンタの画像形成ユニット１０Ｍ、シアンの画像形成ユニット１０Ｃおよび黒の画像形成ユニット１０Ｋにおいても、イエローの画像形成ユニット１０Ｙと同じく、帯電、露光、現像、一次転写およびクリーニングが行われる。このとき、それぞれにおける画像形成タイミングをずらすことで、中間転写ベルト２１上には、これらイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の各色トナー像を重ね合わせた重ねトナー像が形成される。

このようにして中間転写ベルト２１上に一次転写された重ねトナー像は、中間転写ベルト２１の矢印Ｂ方向への回転に伴って、中間転写ベルト２１を挟んで二次転写ロール３２とバックアップロール２９とが対向する二次転写位置に向かう。
一方、用紙収容部４１から給紙ロール４２によって取り出された用紙は、レジロール４３により、中間転写ベルト２１上の重ねトナー像が二次転写位置に到達するタイミングに合わせて、二次転写位置へと搬送される。

このとき、二次転写位置では、二次転写部を構成する二次転写ロール３２が接地される一方、バックアップロール２９には、給電ロール３３を用いて二次転写バイアスが供給されている。そして、二次転写位置において、二次転写ロール３２とバックアップロール２９との間に形成される二次転写電界の作用で、中間転写ベルト２１上の重ねトナー像が用紙に二次転写（静電転写）される。

その後、重ねトナー像が二次転写された用紙は、用紙搬送ベルト４４により定着部５０へと搬送される。そして、用紙上の重ねトナー像は、定着部５０によって加熱・加圧定着された後、画像形成装置の機外に排出される。なお、二次転写後に中間転写ベルト２１上に残存するトナー等は、中間転写ベルト２１のさらなる矢印Ｂ方向への回転に伴ってベルト清掃器を構成するクリーニングブラシ３４、クリーニングブレード３５およびスクレーパとの各対向部を順次通過することで、クリーニングされる。

なお、このようにして画像形成動作を行っている間、ベルトエッジ検出センサ３７は、矢印Ｂ方向に回転する中間転写ベルト２１のフロント側の端部の位置を検出し、得られた検出結果を制御部６５に出力する。また、制御部６５は、ベルトエッジ検出センサ３７から入力されてくる検出結果に基づいて、中間転写ベルト２１を張架するステアリングロール２７の傾きを制御することで、中間転写ベルト２１の蛇行を補正する。

ここで、本実施の形態の画像形成装置では、中間転写ベルト２１上でのイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の各色トナー像の位置ずれ（主走査方向の位置ずれおよび副走査方向の位置ずれ）や、これら各色トナー像のそれぞれの濃度ずれが生じることがある。このため、この画像形成装置では、画像形成動作の実行前や実行中に、画像形成部１０を用いて、各色トナー像相互の位置ずれの調整に用いられるトナー像や各色トナー像のそれぞれの濃度ずれの調整に用いられるトナー像（以下では、これらをまとめて調整用トナー像と呼ぶ）を中間転写ベルト２１に形成し、この調整用トナー像を画像検出センサ６０で読み取った読取結果に基づいて、制御部６５が、イエローの画像形成ユニット１０Ｙ、マゼンタの画像形成ユニット１０Ｍ、シアンの画像形成ユニット１０Ｃおよび黒の画像形成ユニット１０Ｋのそれぞれに対し、タイミング制御や濃度制御を行っている。

次に、画像形成装置に設けられた転写ユニット２０について説明を行う。
図２は、転写ユニット２０をフロントＦ側からみた斜視図である。また、図３は転写ユニット２０におけるステアリングロール２７の周辺をリアＲ側からみた図である。さらに、図４は、転写ユニット２０を図３に示すＩＶ方向からみた図である。

本実施の形態の転写ユニット２０は、中間転写ベルト２１からみてフロントＦ側に設けられ、転写ユニット２０を構成する各部材のフロントＦ側を支持するフロントフレーム７１と、中間転写ベルト２１からみてリアＲ側に設けられ、転写ユニット２０を構成する各部材のリアＲ側を支持するリアフレーム７２と、これらフロントフレーム７１とリアフレーム７２とを結合する結合フレーム７３とを備えている。ここで、転写ユニット２０は、駆動ロール２３を回転駆動するベルト用モータ７４や、リトラクトロール２４を進退させるための機構（図示せず）をさらに備えている。

また、転写ユニット２０は、フロントフレーム７１側にてステアリングロール２７のフロントＦ側を支持するフロント側支持部８１と、リアフレーム７２側にてステアリングロール２７のリアＲ側支持するリア側支持部８２とを有する支持部８０をさらに備える。

これらのうち、フロント側支持部８１は、一端側がステアリングロール２７のフロントＦ側を回転可能に支持するとともに他端側がフロントフレーム７１に対し進退可能に設けられるフロント側アーム８１１と、一端側がフロントフレーム７１に装着されるとともに他端側がフロント側アーム８１１に装着されることで、ステアリングロール２７のフロントＦ側を中間転写ベルト２１の内周面に押し付けるフロント側バネ８１２とを有している。

一方、リア側支持部８２は、一端側がステアリングロール２７のリアＲ側を回転可能に支持するとともに他端側がリアフレーム７２に対し進退可能且つ揺動可能に設けられるリア側アーム８２１と、一端側がリアフレーム７２に装着されるとともに他端側がリア側アーム８２１に装着されることで、ステアリングロール２７のリアＲ側を中間転写ベルト２１の内周面に押し付けるリア側バネ８２２とを有している。また、リア側支持部８２は、リア側アーム８２１を揺動させるためのアーム用モータ（図示せず）の回転軸に取り付けられた第１ギア８２３と、第１ギア８２３と噛み合うように取り付けられた第２ギア８２４と、第２ギア８２４と一体的に形成されたカム８２５とをさらに備えている。なお、これら第１ギア８２３、第２ギア８２４およびカム８２５は、リアフレーム７２に対し固定した位置に取り付けられている。さらに、リア側支持部８２は、カム８２５のカム面に接触する位置に配置されたカムフォロワ８２６と、支点８２７ａを軸としてリアフレーム７２に回転可能に支持されるとともに、リア側アーム８２１の他端部およびカムフォロワ８２６が取り付けられるレバー８２７と、一端側がレバー８２７に装着されるとともに他端側がリアフレーム７２に装着され、カムフォロワ８２６をカム８２５に押し付けるバネ８２８とを有している。

本実施の形態では、ステアリングロール２７を、フロント側バネ８１２およびフロント側アーム８１１を介して中間転写ベルト２１の内周面に押し付け、且つ、リア側バネ８２２およびリア側アーム８２１を介して中間転写ベルト２１の内周面に押し付けることで、複数のロールに掛け渡された中間転写ベルト２１に予め決められた張力を付与するようになっている。

また、本実施の形態では、フロント側支持部８１を用いてステアリングロール２７のフロントＦ側の位置を固定した状態で、リア側支持部８２を用いてステアリングロール２７のリアＲ側の位置を変更することで、中間転写ベルト２１の回転方向（矢印Ｂ方向）と交差する方向に対するステアリングロール２７の傾きを異ならせることにより、中間転写ベルト２１を回転させながら中間転写ベルト２１の蛇行を修正するようになっている。

ここで、本実施の形態のように、ステアリングロール２７を傾斜させて中間転写ベルト２１の蛇行を修正する場合における、ステアリングロール２７と中間転写ベルト２１との関係について考えてみる。例えばステアリングロール２７に対して中間転写ベルト２１が滑りやすい構成となっていると、ステアリングロール２７の傾斜に対する中間転写ベルト２１の追従が不十分なものとなり、中間転写ベルト２１の蛇行を修正しにくくなる。一方、例えばステアリングロール２７に対して中間転写ベルト２１が滑りにくい構成となっていると、中間転写ベルト２１の蛇行の修正は容易となるものの、ステアリングロール２７の前後（矢印Ｂ方向の上流側および下流側）において、中間転写ベルト２１に「テンションライン」と呼ばれる、それぞれが矢印Ｂ方向に沿って伸びる波状のしわが生じやすくなる。なお、テンションラインは、中間転写ベルト２１にねじれが加えられることに伴って生じるものである。そして、中間転写ベルト２１にこのようなテンションラインが生じると、例えば一次転写位置や二次転写位置における中間転写ベルト２１の形状ひいては転写性能に影響を及ぼしたり、中間転写ベルト２１の寿命に影響を及ぼしたりする。

また、本実施の形態の画像形成装置では、ステアリングロール２７に隣接して配置されるセンサ対向ロール２６の周辺にて、中間転写ベルト２１に対向させて画像検出センサ６０を配置している。このため、ステアリングロール２７の傾きに伴って中間転写ベルト２１に生じたテンションラインが、画像検出センサ６０による画像の読取位置まで到達するような状況が発生すると、画像検出センサ６０による調整用トナー像の読取結果にも影響を与える。すなわち、読取結果に含まれる誤差が大きくなってしまい、画像形成部１０におけるタイミング制御や濃度制御の精度が低下する懸念がある。

そこで、本実施の形態では、ステアリングロール２７を構成する材料およびその静摩擦係数に工夫を施し、中間転写ベルト２１の蛇行を修正する機能と、中間転写ベルト２１におけるテンションラインを抑制する機能とを両立させている。

では、ステアリングロール２７の構成について説明を行う。
本実施の形態のステアリングロール２７は、棒状の形状を有し、フロントＦ側の端部がフロント側アーム８１１に、リアＲ側の端部がリア側アーム８２１に、それぞれ回転可能に支持されるシャフト２７１と、円筒状の形状を有するとともにシャフト２７１に巻き回され、外周面が中間転写ベルト２１の内周面に接触するように構成されたロール本体２７２とを備えている。

これらのうち、シャフト２７１は、例えばステンレス等の金属材料で構成される。
これに対し、接触部の一例としてのロール本体２７２は、全域にわたって静摩擦係数が０．７以上且つ１．３以下となるように設定されたゴム材料で構成される。ここで、ロール本体２７２の幅（中間転写ベルト２１の回転方向（矢印Ｂ方向）と交差する方向の長さ）は、中間転写ベルト２１の幅よりも大きく設定されている。そして、本実施の形態では、ロール本体２７２を構成するゴム材料として、ＥＰＤＭ（Ethylene-Propylene-Diene Methylene linkage）を用いている。ただし、これに限られるものではなく、ロール本体２７２を構成するゴム材料として、例えばＮＢＲ（nitrile rubber）を用いてもよい。

そして、本実施の形態では、ステアリングロール２７を構成するロール本体２７２をゴム材料で構成するとともに、その静摩擦係数を０．７以上とすることにより、ステアリングロール２７の傾斜に対する中間転写ベルト２１の追従性を高め、中間転写ベルト２１の蛇行を容易に修正できるようになっている。また、本実施の形態では、ステアリングロール２７を構成するロール本体２７２をゴム材料で構成するとともに、その静摩擦係数を１．３以下とすることにより、ステアリングロール２７を傾斜させた際の中間転写ベルト２１におけるテンションラインの発生を抑制し、転写不良や中間転写ベルト２１の低寿命化を抑制できるようになっている。また、中間転写ベルト２１におけるテンションラインの発生を抑制できることに伴い、画像検出センサ６０による調整用トナー像の読取結果における誤差を低減し、画像形成部１０におけるタイミング制御や濃度制御の精度の低下を抑制できるようになっている。

ここで、本発明者が行った各種実験について説明を行う。

本発明者は、ロール本体２７２を構成する材料（静摩擦係数）を異ならせたステアリングロール２７のサンプルを４つ準備した。次に、各ステアリングロール２７のサンプルを、図１に示す画像形成装置に装着した状態で、中間転写ベルト２１の回転駆動と、ベルトエッジ検出センサ３７およびステアリングロール２７を用いた中間転写ベルト２１の蛇行制御とを行った。そして、各ステアリングロール２７のサンプルに関し、中間転写ベルト２１の蛇行を修正する機能と、蛇行の修正時に中間転写ベルト２１に出現するテンションラインを抑制する機能とについて、それぞれ評価を行った。

図５は、実験で用いた各ステアリングロールのサンプルの特性および評価結果を示す図である。
ここで、サンプルＮｏ．１のステアリングロール２７では、ロール本体２７２を発泡ポリウレタンで構成している。そして、サンプルＮｏ．１におけるロール本体２７２（発泡ポリウレタン）の静摩擦係数μは１．５である。
また、サンプルＮｏ．２のステアリングロール２７では、ロール本体２７２をＥＰＤＭで構成している。そして、サンプルＮｏ．２におけるロール本体２７２（ＥＰＤＭ）の静摩擦係数μは１．３である。
さらに、サンプルＮｏ．３のステアリングロール２７では、ロール本体２７２をＥＰＤＭで構成している。そして、サンプルＮｏ．３におけるロール本体２７２（ＥＰＤＭ）の静摩擦係数μは０．７である。
さらにまた、サンプルＮｏ．４のステアリングロール２７では、ロール本体２７２をアルミニウムで構成している。そして、サンプルＮｏ．４におけるロール本体２７２（アルミニウム）の静摩擦係数μは０．３である。
なお、サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．４のそれぞれにおいて、シャフト２７１は、ステンレスで構成されたものを用いた。

次に、各実験における評価基準について説明を行う。
まず、蛇行修正機能については、各サンプルの中で静摩擦係数μが最も大きいサンプルＮｏ．１の蛇行修正機能を基準とし、サンプルＮｏ．１と同等の蛇行修正機能を有するものについては評価「○」とし、サンプルＮｏ．１よりも蛇行修正機能が劣るものについては評価「×」とした。

また、テンションライン抑制機能については、各サンプルの中で静摩擦係数μが最も小さいサンプルＮｏ．４のテンションライン抑制機能を基準とし、サンプルＮｏ．４と同等のテンションライン抑制機能を有するものについては評価「○」とし、サンプルＮｏ．４よりもテンションライン抑制機能が劣るものについては評価「×」とした。

図５に示したように、蛇行修正機能については、サンプルＮｏ．１、サンプルＮｏ．２およびサンプルＮｏ．３が評価「○」となり、サンプルＮｏ．４が評価「×」となった。このように、蛇行修正機能については、静摩擦係数μが０．７以上１．５以下となる範囲において、評価「○」となることがわかった。

一方、図５に示したように、テンションライン抑制機能については、サンプルＮｏ．２、サンプルＮｏ．３およびサンプルＮｏ．４が評価「○」となり、サンプルＮｏ．１が評価「×」となった。このように、テンションライン抑制機能については、静摩擦係数μが０．３以上１．５以下となる範囲において評価「○」となることがわかった。

ここで、図６は、テンションライン抑制機能に関する実験結果の一例を示す図である。より具体的に説明すると、図６（ａ）〜（ｃ）は、中間転写ベルト２１の主走査方向位置と、ステアリングロール２７を用いたステアリング動作に伴って中間転写ベルト２１に生じた凹凸量との関係を説明するための図である。ここで、図６（ａ）はサンプルＮｏ．１のステアリングロール２７を用いた場合の結果を、図６（ｂ）はサンプルＮｏ．２のステアリングロール２７を用いた場合の結果を、図６（ｃ）はサンプルＮｏ．４のステアリングロール２７を用いた場合の結果を、それぞれ示している。なお、中間転写ベルト２１に生じた凹凸量の大小は、テンションラインの大小に対応するものとなっている。

図６（ａ）から明らかなように、サンプルＮｏ．１では、ステアリング動作に伴って中間転写ベルト２１に生じる凹凸量が、最大で０．１ｍｍ以上となっていることがわかる。これに対し、他のサンプルＮｏ．２およびサンプルＮｏ．４では、ステアリング動作に伴って中間転写ベルト２１に生じる凹凸量が、最大でも０．１ｍｍ未満となっていることがわかる。このように、ステアリングロール２７におけるロール本体２７２の静摩擦係数μを低くすることにより、テンションラインが発生しにくくなっている。

そして、これらから、ステアリングロール２７のロール本体２７２の構成材料をゴム材料（例えばＥＰＤＭ）とし、且つ、その静摩擦係数μを０．７以上１．３以下となる範囲から選択することで、蛇行修正機能およびテンションライン抑制機能がともに評価「○」となることが理解される。

１…筐体、１０…画像形成部、２０…転写ユニット、２１…中間転写ベルト、２３…駆動ロール、２４…リトラクトロール、２５…アイドルロール、２６…センサ対向ロール、２７…ステアリングロール、２９…バックアップロール、３７…ベルトエッジ検出センサ、４０…用紙搬送部、５０…定着部、６０…画像検出センサ、６５…制御部、７１…フロントフレーム、７２…リアフレーム、７３…結合フレーム、８０…支持部、８１…フロント側支持部、８２…リア側支持部、２７１…シャフト、２７２…ロール本体

Claims (4)

1. 画像を保持する像保持体と、
   無端状のベルト部材で構成され、前記像保持体に保持された画像が転写される転写ベルトと、
   前記転写ベルトを回転駆動する駆動ロールと自らの傾きを変更可能な傾き変更ロールとを含み、当該転写ベルトを回転可能に掛け渡す複数のロール部材と
   を備え、
   前記傾き変更ロールにおける前記ベルト部材との接触部位には、ゴムで構成されるとともに静摩擦係数が０．７以上１．３以下となる範囲から選択された接触部を設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記傾き変更ロールからみて前記転写ベルトの回転方向上流側で当該転写ベルトの外周面に対向して配置され、当該転写ベルトに転写された画像を検出する画像検出部と、
   前記傾き変更ロールからみて前記転写ベルトの回転方向下流側で当該転写ベルトの側端に対向して配置され、当該転写ベルトの側端の位置を検出する側端検出部と、
   前記画像検出部による検出結果に基づいて前記像保持体に対する画像の形成を制御し、前記側端検出部による検出結果に基づいて前記傾き変更ロールの傾きを制御する制御部と
   をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 無端状のベルト部材と、
   前記ベルト部材を回転駆動する駆動ロールと自らの傾きを変更可能な傾き変更ロールとを含み、当該ベルト部材を回転可能に掛け渡す複数のロール部材と
   を備え、
   前記傾き変更ロールにおける前記ベルト部材との接触部位には、ゴムで構成されるとともに静摩擦係数が０．７以上１．３以下となる範囲から選択された接触部を設けたことを特徴とするベルト装置。
4. 前記傾き変更ロールにおける前記接触部が、ＥＰＤＭ（Ethylene-Propylene-Diene Methylene linkage）で構成されることを特徴とする請求項３記載のベルト装置。

Images