JPH11161037A - 無端ベルトを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動ロールのグリップ力を軸方向で均一化し
て中間転写ベルト端部の亀裂を防止する。 【解決手段】 中間転写ベルト４の側端部にリブ４１を
設ける一方、このリブ４１を駆動ロール１１の端部に設
けられたリブガイド１７に当接摺動させて中間転写体４
を案内する。ここで、リブガイドの直径Ｄ１を駆動ロー
ル１１の直径Ｄ２よりわずかに大きくしてギャップＧを
形成する。このギャップＧがある領域ｂおよびその近辺
ではグリップ力が低下するので、ウォークによるリブ４
１とリブガイド１７との突き当て力を低下させることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機や
レーザプリンタ等の画像形成装置に関し、詳細には、べ
ルト状画像形成部材、特にベルト状感光体ならびにベル
ト状中間転写体を用いて画像を形成する画像形成装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の複写機やプリンタ等の画
像形成装置では、感光体ドラム等の潜像担持体上に形成
された未定着トナー像を用紙等の記録媒体に転写して印
刷画像を得る方式がとられる。前記未定着トナー像を記
録媒体に転写する方式として、前記未定着トナー像を記
録媒体に直接転写する方式と、潜像担持体上に形成され
た未定着トナー像を、ドラム状あるいは無端ベルト状の
フィルム部材からなる中間転写体上に１次転写した後、
該中間転写体上の未定着トナー像を改めて記録媒体上に
２次転写して複写画像を得る方式とが知られている。

【０００３】図１３は、ベルト状中間転写体を用いた画
像形成装置の一例としてのカラープリンタの要部構成を
示す模式図である。同図において、感光体ドラム等の潜
像担持体（以下、「感光体ドラム」で代表して説明す
る）１の表面は帯電器２により所定の電荷で一様に帯電
され、レーザー光Ｌの書き込み走査で第１色の画像信号
に応じた静電潜像が形成される。この静電潜像は感光体
ドラム１の、Ａ方向への回転で現像装置ユニット３の第
１色の現像器との対向位置に到り、第１色の現像器でト
ナー現像される。感光体ドラム１はトナー像Ｔを担持し
てさらに回転する。

【０００４】上記トナー現像動作に合わせて、中間転写
ベルト４は感光体ドラム１の周速と略同一の速度で移動
し、感光体ドラム１と中間転写ベルト４とが当接する位
置の直下付近で中間転写ベルト４に接して配置された１
次転写ロール５が配置されている１次転写部において、
該１次転写ロール５に印加される上記トナーの帯電極性
と逆極性の転写電界によって感光体ドラム１に担持され
ていたトナー像Ｔが中間転写ベルト４に１次転写され
る。以上で、１次転写サイクルが終了する。

【０００５】中間転写ベルト４に１次転写されたトナー
像は中間転写ベルト４の周回移動によって２次転写ロー
ル６が配置されている２次転写部に到る。フルカラー画
像形成装置の場合には潜像の形成からトナー像の１次転
写までを予定色（一般にはイエロー(Y) 、マゼンタ(M)
、シアン(C) およびブラック(Bk)）分だけ繰り返して
中間転写ベルト４上に多色トナーを重ね合わせたカラー
トナー像を形成する。

【０００６】各色のトナー像を形成するため、現像装置
ユニット３はイエロー現像器３_-1、マゼンタ現像器
３_-2、シアン現像器３_-3およびブラック現像器３_-4の４
色現像器からなる回転装置で構成され、感光体ドラム１
に形成された各色の潜像を順次現像できるように構成さ
れている。

【０００７】感光体ドラム１に担持された第１色のトナ
ー像が１次転写部で中間転写ベルト４上に転写された
後、感光体ドラム１上の残留トナーは感光体クリーナ７
で除去されるとともに図示しない除電器で電荷が中和さ
れた後、次の，第２色に対応する潜像の形成がなされ
る。第２色の静電潜像も第１色と同様にして現像され、
その第２色のトナー像が中間転写ベルト４上の、先に転
写された第１色のトナー像に重ねて転写される。以下、
第３色以降についても同様にして中問転写ベルト４に多
重転写され、その結果、中間転写べルト４には未定着の
複数色トナーが重畳したカラートナー像が形成される。

【０００８】すべての色のトナー像が１次転写された中
間転写ベルト４が２次転写位置に達する時点で、タイミ
ングを合わせ給紙トレイ８から送り出された記録媒体と
しての記録紙Ｐが２次転写位置に給送される。

【０００９】記録紙Ｐを２次転写ロール６および中間転
写ベルト４によって挟持して搬送する際、２次転写ロー
ル６に印加される前記トナー像の帯電極性と逆極性の転
写電圧で形成される転写電界により中間転写ベルト４の
トナー像が記録紙Ｐに２次転写される。

【００１０】トナー像が２次転写された記録紙Ｐは定着
器９に送られ、加熱・加圧処理によりトナー像を記録紙
Ｐに固定し、作像プロセスを終了する。なお、トナー像
が２次転写された記録紙Ｐを除電するための除電器（図
示せず）が２次転写ロール６の下流に配置される。

【００１１】２次転写ロール６は、中間転写ベルト４に
対して矢印Ｃ方向に当接・離間自在に設けられていて、
記録紙Ｐの進入に合わせて当接し、排出に合わせて離間
する。２次転写ロール６は２次転写の終了とともに待避
位置に戻る。また、中間転写ベルト４に対向して配置さ
れているクリーナ１０も記録紙Ｐへ転写されなかったト
ナー像をクリ−ニングすべく、中間転写ベルト４に対し
て２次転写ロールＰ同様、当接・離間する。

【００１２】前記中間転写ベルト４は、駆動ロール１
１、アイドルロール１２、２次転写バックアップロール
１３およびテンションロール１４により張架され、駆動
ロール１１により矢印Ｂ方向に搬送される。中間転写ベ
ルト４には、該中間転写ベルト４が駆動ロール１１等、
各ロールの軸方向での位置を規制するための規制部材が
設けられている。

【００１３】一方、前記駆動ロール１１は、クリーナ１
０や２次転写ロール６による負荷がかかったときにも中
間転写ベルト４がスリップしないように、表面に高摩擦
材料の被覆層が形成されている。

【００１４】このような中間転写ベルトを用いたカラー
画像形成装置では、該中間転写ベルト上で既に多重転写
された合成トナー像（各色トナー像の重畳像）を記録媒
体に一括で転写しているので、潜像担持体から直接記録
媒体に各色のトナー像を順次転写する方式におけるトナ
ー像間の位置ずれや画像乱れの発生を効果的に防止でき
るといった利点を有している。

【００１５】中間転写ベルト４の周回搬送に当たっては
該中間転写ベルト４の周回方向の速度変動防止や、駆動
ロール１１等の軸方向での位置規制および中間転写ベル
ト４端部の破断防止の観点から、従来より各種の構成が
提案されている。

【００１６】特開平２−２７３８３号公報には、中間転
写ベルトの画像領域外の、片方の端部にリブを設け、駆
動ロールを含む複数のロール側にリブに対応した溝を設
けるとともに、リブの摩擦係数を中間転写ベルトの摩擦
係数と異ならせることが開示されている。特開平４−２
５７８８８号公報には、駆動ロールと従動ロールに巻き
かけたベルトの両端部にリブを設け、駆動ロールと従動
ロールの両方の両端部にリブに対応する溝を設けること
が開示されている。

【００１７】特開平５−１３４５５６号公報には、補強
部材としてのテープを端部に貼付けた転写ベルトが開示
されている。この転写ベルトでは、ロールと前記テープ
との接触部で転写ベルトが浮き上がるのを防止して、該
転写ベルトと補強部材の境目でクラックが発生しないよ
うにするため、前記テープ位置と対応する部分において
前記ロールの外径を細くしている。

【００１８】特開平９−１７５６８６号公報および特開
平９−１６５１２号公報には、中問転写ベルトとリブを
縫いあわせ、中間転写べルトからのリブの脱落を防止す
る技術が開示されている。

【００１９】一方、中間転写ベルトと駆動ロールのスリ
ップを防ぐ技術として特開平６−３５３３１号公報に
は、駆動ロール表面に２０から１００ミクロンの凸凹を
設ける技術、特開平８−１５２８１２号公報には中間転
写ベルト内面、駆動ロールのいずれかまたは両方に、一
部分または全面に粘着剤ないしは高摩擦系樹脂を塗布す
る技術が開示されている。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】中間転写ベルトとそれ
を駆動するための駆動ロール、ならびに中間転写ベルト
の蛇行を防止するためのリブおよびリブガイドを有する
画像形成装置において、中間転写ベルトは、ポリカーボ
ネート系樹脂、ボリイミド系樹脂をベースに、抵抗調整
材料を含有する厚さ５０から１００ミクロンの半導電性
フィルムである。駆動ロールの表面にはべルトとのスリ
ップ防止のため、一般的には高摩擦処理がなされてい
る。

【００２１】この高摩擦処理としては、アルミニウム製
ロールの表面に、ウレタンゴム等の高摩擦樹脂をコーテ
イングしたりして、長期に渡って駆動ロールと中間転写
ベルトの摩擦係数を維持できるようにしている。しか
し、駆動ロールやべルトが新品のうちは駆動ロール表面
の摩擦係数が高すぎるために、駆動ロール上でベルトが
軸方向でスティックスリップを繰り返し、きしみ音が発
生することがあった。

【００２２】さらに、複数のロールにより張架されてい
る中間転写ベルトは搬送される間に、上述のように、軸
方向の動き（ウォーク）を生ずる。一定量以上のウォー
クは、上述のリブおよびリブガイドによって規制されて
いる。しかし、ウォークによってリブおよびリブガイド
が互いに押し合う状態が長期間継続されると、特に、中
間転写ベルトの端部の機械的強度が不足していた場合
に、この状態に耐えられず破断してしまい、画像形成動
作が続けられなくなるおそれがあるという問題点があっ
た。

【００２３】一般に、ベルトが破断に至るような強い力
は、装置本体の水平度の不良によるベルト装置の平面度
の精度低下、装置本体の前後側板の部品積み上げや組み
立て誤差によるねじれ、ベルト自体の軸方向両端での周
長差などにより発生する。しかし、画像形成装置におけ
る画像担持体としての中間転写ベルト等は、さらに該中
間転写ベルト等に特有の要因によって中間転写ベルト等
が破断するおそれがある。

【００２４】中間転写ベルトが破断するという問題点の
発生メカニズムについて説明する。新品の駆動ロールと
新品の中間転写ベルトとの組み合わせは摩擦係数が高
く、駆動ロールと中間転写ベルトとのグリップ力が大き
い。したがって、中間転写ベルトを張架している各ロー
ルのアラインメント（軸の平行度）がわずかに所定値か
ら外れている場合でも、ベルトはウォークを起こしやす
い。したがって、初期から数十サイクルの周回という短
時間のうちにベルトは片側に移動し、リブとリブガイド
が強いグリップ力によって突き当たる。

【００２５】ベルトが駆動ロールにかかる位置、および
駆動ロールを通過するときの位置において、リブの側面
には次のような力が働く。図１４は駆動ロール１１にか
かっている中間転写ベルト４の断面図であり、図１５は
駆動ロール１１と中間転写ベルト４の接触部の断面図で
ある。両図において、中間転写ベルト４の裏面両側端部
には駆動ロール１１の側端面に当接して該中間転写ベル
ト４のウォークを防止するためのリブ４１が設けられて
いる。

【００２６】中間転写ベルト４がウォークして駆動ロー
ル１１の側面に当接した場合、該中間転写ベルト４が駆
動ロール１１とかかり始める部分Ｒ１では、リブ４１の
側面には力Ｆ１が作用する。つまり、中間転写ベルト４
が浮き上がって駆動ロール１１に乗り上げるような力が
作用する。一旦、浮き上がった中間転写ベルト４は駆動
ロール１１を外れる位置Ｒ２ではリブ４１の側面に力Ｆ
２が作用して中間転写ベルト４の浮き上がりはなくな
る。

【００２７】図１７は、浮き上がりが生じた場合の中間
転写ベルト４の断面図である。中間転写ベルト４は力Ｆ
１によって浮き上がらされると同時に、リブ４１の側面
に強い押しつけ力が作用するため、盛り上がり部分ＲＵ
が生じる。この盛り上がり部分ＲＵは、前記部分Ｒ２で
は解消する。すなわち、中間転写ベルト４の側端部に
は、駆動ロール１１の付近で、一方向への変形と、その
反対方向への変形が交互に発生し、応力集中と応力解放
が繰り返されている。

【００２８】前記リブ４１を駆動ロール１１の側面に押
しつける力は、前記グリップ力が大きいほど、またアラ
インメントが低下するほど大きくなり、中間転写ベルト
４を浮き上がらせやすくなる。前記リブ４１が駆動ロー
ル１１の側面に強く押しつけられると、前記応力集中と
応力解放が繰り返されるだけでなく、中間転写ベルト４
と駆動ロール１１とのきしみ音が発生する。

【００２９】前記盛り上がり部分ＲＵで応力集中と応力
解放が繰り返され、そのまま運転を続けると疲労による
局部的な亀裂ＣＲが起こる（図１８参照）。この局部的
な亀裂ＣＲはやがて中間転写ベルト４全体の破断に至
る。また、中間転写ベルト４端部に存在していたノッチ
Ｎからも、容易に中間転写ベルト４全体の破断に至る危
険性がある（図１９参照）。

【００３０】中間転写ベルトのウォークを防止するため
には、中間転写べルトを張架する各ロール間の平行度を
ごく小さく保ったり、中間転写ベルトの周長差を高精度
に加工して手前側と奥側の寸法差を小さくするなどの、
部品精度や組み立て精度を厳しく維持する努力はもちろ
ん必要である。

【００３１】しかし、中間転写ベルトやロール類の高精
度化は、加工、組立、調整工程の複雑化を招き、量産性
を考慮した場合には、目標達成は容易ではない。また、
たとえ製作上の問題点が解消されたとしても、画像形成
装置本体の設置面そのものの水平度が確保されていなか
ったりしていると、中間転写ベルトを張架する各ロール
間の平行度は結局確保できなくなってしまうという問題
点があった。

【００３２】部品精度や組み立て精度を厳しく管理する
ことはもちろんであるが、それ以外にも、上記強い押し
当て力を生じるウォークを起こすおそれがある他の要
因、つまりグリップ力等の改善が必要であり、その達成
が要請されている。

【００３３】本発明は、上述の問題点を解消し、ウォー
クによってリブとロールとが当接する力によって像担持
体である無端ベルトが変形をして破壊するということが
ない画像形成装置を提供することを目的とする。

【００３４】

【課題を解決するための手段】本発明は、トナー像を保
持して搬送するトナー像担持体としての無端ベルトおよ
び該無端ベルトを張架搬送するための複数のロールから
なるベルト張架手段を有する画像形成装置において、前
記無端ベルト内周面両端部に沿って設けられたリブ部材
と、前記ベルト張架手段に含まれる駆動ロールの両端に
配設され、前記リブ部材を案内するリブガイド部材と、
前記無端ベルトおよび前記駆動ロール間の摩擦力を、該
駆動ロール軸方向中央部よりも端部において小さくする
ための低摩擦化部とを設けた点に特徴がある。

【００３５】上記特徴によれば、駆動ロールの軸方向端
部において無端ベルトと駆動ロールとの摩擦力を小さく
してあるので、その部分でグリップ力を弱めることがで
きる。その結果、ベルト側端部で大きくなりがちなグリ
ップ力を駆動ロールの軸方向で均一化することができ
る。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
を適用したカラー画像形成装置を詳細に説明する。ここ
では、図１３に関して説明した構成や動作等を援用し、
適宜図１３を参照しつつ説明する。

【００３７】図２０はロール間に張架された中間転写ベ
ルトにかかるテンションの状態を示す図である。中間転
写ベルト４を駆動ロール１１、アイドルロール１２、テ
ンションロール１４、および２次転写バックアップロー
ル１３に張架してテンションロール１４に張力を与えた
場合、テンションライン１５が現れる。テンションライ
ン１５は中間転写ベルト４にかかる張力の不均一によっ
て生ずる中間転写ベルト４上の「しわ」である。この
「しわ」から、中間転写ベルト４の側端部付近では中央
部に比べて大きい張力がかかっていることがわかる。こ
の張力の違いにより、同図に示したように駆動ロール１
１上でのグリップ力Ｇｒが軸方向に分布する。グリップ
力Ｇｒは駆動ロール１１の両端で極端に大きくなってい
る。

【００３８】図２１は、使用期間の異なる駆動ロール１
１のグリップ力Ｇｒを示す図である。ここでは中間転写
ベルト４の使用期間つまり使用周回数（キロ周回：ｋｃ
ｓ）が異なる４種類の駆動ロール１１についてグリップ
力Ｇｒの分布を測定している。この図から分かるよう
に、前記グリップ力Ｇｒの不均等は駆動ロール１１が新
品に近いほど顕著である。使用期間が長くなると駆動ロ
ール１１の軸方向でのグリップ力Ｇｒの差は小さくなっ
てくる。

【００３９】駆動ロール１１の軸方向でのグリップ力Ｇ
ｒの分布は図２２のようにして測定した。同図におい
て、中間転写ベルト４のテストピース４ａを駆動ロール
１１にかけて一端に重錘１６を下げ、駆動ロール１１を
固定した状態で他端を引っ張る。この状態で、テストピ
ース４ａがスリップしたときの引張力つまり静止摩擦力
を測定し、これをグリップ力Ｇｒとした。この測定を軸
方向で繰り返し、使用期間の異なる駆動ロール１１につ
いてそれぞれグリップ力Ｇｒを測定した。

【００４０】軸方向でグリップ力が異なるのは、前記張
力の不均一の他、駆動ロール１１の表面の汚れ具合が軸
方向で異なることも影響する。図２３は駆動ロール１１
の使用期間毎の汚れ具合を示す図である。同図に示すよ
うに、駆動ロール１１両端から汚れが進展している。こ
の汚れは、主として中間転写ベルト４の裏面がこすりと
られたものであり、その他の汚れの主なものは装置内に
浮遊するトナーである。汚れは、ほぼ１０ｋｃｓで駆動
ロール１１の全長にいきわたって飽和する。

【００４１】このように、駆動ロール１１が新品のとき
にはグリップ力が大きいため、中間転写ベルト４のウォ
ークにより、中間転写ベルト４の側端部の繰り返し変形
による損傷（図１８，図１９）が起きやすい。テンショ
ンロール１４をゆるめてベルト張力を小さくすればグリ
ップ力が落ちるので中間転写ベルト４の損傷は防止でき
るが、逆にグリップ力が小さすぎると、中間転写ベルト
４上に重ねられる各色のトナーの色ずれが発生するとい
う不具合がある。

【００４２】図１６は、駆動ロール１１の軸方向全域で
のトータルグリップ力と色ずれとの関係を、ベルト張力
をパラメータとして表した図である。ここで、トータル
グリップ力とは、アイドルロール１２と中間転写ベルト
４とを固定しておき、その状態で駆動ロール４の軸にト
ルクメータを装着することによって測定した静止起動ト
ルクをいう。ベルト張力を４ｋｇｆで使用する場合、画
像形成装置全体の色ずれの許容値における中間転写ベレ
ト４での負担分の許容値が、例えば、２５μｍである
と、同図から、トータルグリップ力は６ｋｇｆ以上でな
ければならないことがわかる。

【００４３】一方、上述のように、ベルト周回数が１０
ｋｃｓ程度で駆動ロール１１の汚れが飽和するため、少
なくとも、ベルト周回数が１０ｋｃｓ程度以上の使用期
間において、トータルグリップ力が６ｋｇｆ以上になる
ように設定しなければならない。ベルト周回数が１０ｋ
ｃｓ程度以上で大きいグリップ力を確保しようとする
と、前記汚れが進んでいない初期使用状態においてトー
タルグリップ力は極めて大きくなり、ウォークによる中
間転写ベルト４の変形を回避できない。中間ベルト４の
破損は使用初期のグリップ力の大きい状態で発生してい
る。

【００４４】そこで、本実施形態では、色ずれを少なく
することと、中間転写ベルト４の破損を防止することと
を両立させるべく、次の対策をとった。すなわち、上述
のように、駆動ロール１１の軸方向端部でグリップ力Ｇ
ｒが大きく、この現象は使用初期において特に顕著であ
ることから、駆動ロール１１の軸端付近では低摩擦化を
施した。

【００４５】図６は、駆動ロール１１および中間転写ベ
ルト４の構成を示す要部断面図である。同図において、
駆動ロール１１は、ロール本体１１ａとその表面に被覆
された高摩擦材料部分１１ｂとからなる。この高摩擦材
料部分１１ｂは、クリーナ１０や２次転写ロール６によ
る負荷がかかったときにも中間転写ベルト４をスリップ
させないために設けられている。前記ロール本体１１ａ
には、一例としてアルミニウムの管が使用され、高摩擦
材料部分１１ｂとしてはポリウレタンゴムの被覆層（５
〜５０μｍ：好ましくは２５μｍ）が使用される。

【００４６】駆動ロール１１の軸端にはリブガイド１７
が設けられている。リブガイド１７は表面が滑らかで、
摺動性の良好な樹脂材料、例えばポリアセタールを使用
するのが好ましい。また、リブガイド１７はロール本体
１１ｂの側面とは固着されていないで分離されいている
のがよい。なお、リブガイドはアイドルロール１２およ
び２次転写バックアップロール１３にも同様に設けられ
ている。

【００４７】中間転写ベルト４はポリイミド系樹脂で構
成され、その厚みを５０〜１００μｍ、体積抵抗率が１
０⁹ 〜１０¹²Ω・ｃｍ、表面抵抗率が１０¹¹〜１０¹³Ω
／□に調整された半導電性フィルムである。この中間転
写ベルト４は、その厚み、体積抵抗率、表面抵抗率が上
記の値の範囲に入っている半導電性樹脂材料であれば、
アクリル系樹脂、塩化ビニール系樹脂、あるいはポリカ
ーボネート系樹脂等に電気抵抗安定化材料を含有させた
ものを使用できる。

【００４８】中間転写べルト４の内側つまり画像担持面
裏側の両端にはリブ４１，４１が設けられている。これ
らリブ４１，４１の内側つまり駆動ロール１１の軸方向
中央寄りの面が駆動ロール１１の両端にそれぞれ設けら
れた前記リブガイド１７の端部に外方から当接して中間
転写ベルト４の、駆動ロール１１の軸方向での動きを規
制するように機能している。中間転写ベルト４の外側つ
まり画像担持面の両端には該中間転写ベルト４端部の強
度を増大させるための補強部材としてのテープ１８，１
８が接合されている。テープの材質の一例として厚さ５
０〜１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）を使用することができる。

【００４９】駆動ロール１１の軸端付近では低摩擦化の
一つとして、前記リブガイド１７の直径を駆動ロール１
１の外径よりも大きくする。図１は駆動ロール軸端部の
拡大図である。同図に示すように、リブガイド１７の直
径Ｄ１は駆動ロール１１の直径Ｄ２よりもわずかに大き
くしてある。直径差の好適範囲については、図８に関し
て後述する。

【００５０】両者の直径に差を設けることによって図示
のように、駆動ロール１１の軸端の領域ｂで中間転写ベ
ルト４の裏面との間に間隙Ｇが生じる。つまりこの間隙
Ｇが生じている領域ｂ付近では駆動ロール１１とベルト
４との摩擦力がゼロないし低下するため、結果的に駆動
ロール１１の軸端でのグリップ力を低下させることがで
きる。

【００５１】前記リブガイド１７を大きくする代わり
に、駆動ロール１１端部の直径を小さくしてもよい。図
２は、駆動ロール１１端部、つまりリブ４１の内側にお
いて中間転写ベルト４の裏面と対向する部分の直径Ｄ３
を他の部分の直径Ｄ２よりもわずかに小さくして、その
部分ｂで中間転写ベルト４の裏面との間に間隙を形成し
ている。

【００５２】次に、駆動ロール１１の両端部に低摩擦処
理を施した例を説明する。図３は、低摩擦処理を施した
駆動ロール１１を示す図である。同図において、駆動ロ
ール１１の両端には幅Ｗの低摩擦化部分を形成してあ
る。低摩擦化部分の一例として、厚さ５０μｍのポリイ
ミドテープを駆動ロール１１の表面に貼付けた。この低
摩擦化部分Ｗを設けることによる効果を図４および図５
に示す。

【００５３】図４にはトータルグリップ力と低摩擦化部
分Ｗの関係を、新品および使用済みの駆動ロール１１に
関して示す。同図に示すように、トータルグリップ力は
低摩擦化部分Ｗの増大に伴って低下する。したがって、
色ずれの許容量との関連において必要最小限度のトータ
ルグリップ力を確保できるように低摩擦化部分Ｗを設定
するのがよい。

【００５４】図５には中間転写ベルト端部の盛り上がり
部分ＲＵと駆動ロール１１、アイドルロール１２、バッ
クアップロール１３、テンションロール１４のアライン
メントつまり平行度との関係を低摩擦化部分Ｗに関して
示す。なお、アラインメントは駆動ロール１１と該駆動
ロール１１に隣接するロールつまりアイドルロール１２
およびテンションロール１４の平行度であり、駆動ロー
ル１１を基準にして、中間転写ベルト４の幅に相当する
長さにおける平行からのずれを代表している。同図に示
すように、低摩擦化部分Ｗを大きくすると、アラインメ
ントがよくない場合でも盛り上がり部分ＲＵの高さｈは
低く抑えることができる。盛り上がり部分ＲＵの高さｈ
は低いほど好ましいが、前記必要最小限度のトータルグ
リップ力を併せて考慮しながら低摩擦部分Ｗを決定する
のがよい。

【００５５】また、上述のようにリブガイド１７の直径
を大きくするのに代えて、駆動ロール１１の軸端の直径
をその他の部分の直径よりも大きくすることによって中
間転写ベルト４との間に間隙Ｇを形成させてもよい。図
７は軸端の直径を大きくした駆動ロール１１の要部拡大
図である。同図に示すように、軸端の直径Ｄ４を他の部
分の直径Ｄ２よりも大きくした。

【００５６】図８は駆動ロール１１の軸端の直径Ｄ４を
大きくした場合の前記盛り上がり部分ＲＵの高さｈを示
した図である。同図において、比較のため直径Ｄ４を直
径Ｄ２よりも０．１７ｍｍ小さくしたものを含む４種類
の直径Ｄ４について盛り上がり部分ＲＵの高さｈを示し
た。両端部の直径を０．４５ｍｍ大きくしたものは、ア
ラインメントにかかわらず前記盛り上がり部分ＲＵの高
さｈは約０．２ｍｍに抑制されていて、長期間の使用に
よっても前記亀裂ＣＲ（図２０）を発生しにくい状態で
ある。前記リブガイド１７と駆動ロール１１との直径差
もこの実験結果に基づいて決定することができる。

【００５７】また、駆動ロール１１の表面の低摩擦化
は、次のようにして実現することもできる。すなわち、
駆動ロール１１の表面に潤滑用の微粉を塗布することに
よって低摩擦化を図ることができる。例えば、現像用ト
ナーのバインダとして使用されるポリエステル粉体、ト
ナーの外添剤として使用される酸化チタン粉体や酸化ケ
イ素粉体、感光体１のクリーナブレードの潤滑剤として
も使用されているポリメチルメタアフリレート（ＰＭＭ
Ａ）粉体、ジンクステアレート粉体、中間転写ベルト４
の素材として使用するポリイミド粉体またはポリカーボ
ネート粉体等のいずれかを用いることができる。粉体の
粒径は０．０１μｍ〜１０μｍの範囲で選択できる。も
ちろん、これらは例示であり、同系列の潤滑性を有する
微粉体を適宜使用できる。

【００５８】これらの粉体を、駆動ロール１１の両端に
塗布し、余分な分を拭きとる処理によって、駆動ロール
１１上に所望の低摩擦化部分を形成することができる。
まず、上記粉体を塗布する場合には、該粉体を収納した
布袋（ダスティングポーチ）等で駆動ロール１１の表面
を軽く叩くようにして粉体を付着させる。図９はダステ
ィングポーチ４４で粉体を塗布している態様を示す図で
ある。

【００５９】続いて、駆動ロール１１の塗布された前記
粉体を拭きとる。図１０は粉体の塗布方法を示す図であ
る。同図において、駆動ロール１１を回転装置にかけて
軸４０を中心に回転させる。駆動ロール１１の端部に位
置させた拭きとりパッド４２を、ばね４３で駆動ロール
１１に押圧する。パッド４２はポリウレタン発泡スポン
ジの表面にポリエステル系の布を貼付けたものが好適で
ある。軸４０の回転数は１０〜２０ｒｐｍの範囲がよ
い。

【００６０】図１１は粉体を塗布後拭きとりした駆動ロ
ール１１の端部のグリップ力Ｇｒを拭きとり時の押圧力
との関係で示した図である。ここでは、粉体は平均粒径
５μｍ、押圧力１００ｇｆ、駆動ロール１１の回転数２
０ｒｐｍである。この図に示すように、塗布後拭きとり
しない場合はスリップが大きくてほとんどグリップ力Ｇ
ｒは得られない。また、粉体を塗布しない新品の駆動ロ
ール１１では非常に高いグリップ力を示した。これに対
して、粉体を塗布後拭きとりしたものでは、適度のグリ
ップ力が得られている。

【００６１】図１２に、前記粉体を塗布後拭きとりした
駆動ロール１１のトータルグリップ力をベルト周回数と
の関係で示した。同図には、比較のため粉体を塗布しな
いものについてもトータルグリップ力を示している。こ
の図から理解されるように、ベルトを使用するにつれて
いずれの場合もトータルグリップ力は低下し、ベルト周
回数が１０ｋｃｓ程度で安定してくる。粉体を塗布後拭
きとりした駆動ロール１１は、開始初期と実使用期間が
経過した時とでトータルグリップ力にあまり差がない。
すなわち、ベルト周回数が１０ｋｃｓ程度のときに中間
転写ベルト４の破損が最も起きやすいが、この時期にも
トータルグリップ力が低めに抑えられている。なお、図
１２の測定時の条件では、駆動ロール１１には、上述
の、リブガイド１７の径を大きくする等の他の低摩擦化
手段を付加していない。

【００６２】また、微粉を塗布する代わりに、駆動ロー
ル１１の表面全体に設けられている高摩擦材料部分１１
ｂを、駆動ロール１１の軸端部分に関しては被覆しない
ようにして低摩擦化を達成してもよい。

【００６３】上述の例では駆動ロールの形状や表面の状
態によってトータルグリップ力を維持しつつ、駆動ロー
ル１１の軸端でのグリップ力のみを低減させるようにし
た。しかし、中間転写ベルト４のリブ４１の材質を選択
することにより、リブガイド１７との摺動抵抗を低減し
て、前記中間転写ベルト４が駆動ロール１１に乗り上げ
る方向での力Ｆ１（図１５参照）を小さくし、結果的に
前記盛り上がり部分ＲＵの高さを低減することができ
る。そのためのリブ４１の材質には熱硬化性樹脂が好適
であり、一例として厚さ０．５〜１．５ｍｍのポリウレ
タン樹脂を使用することができる。

【００６４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、中間転写ベルトつまり無端ベルト側端部で大
きくなりがちなグリップ力を駆動ロールの軸方向で均一
化することができるので、駆動ロール上においてウォー
クによるベルトの浮き上がり現象をなくすることができ
る。その結果、前記浮き上がりによるベルトの変形の繰
り返しによる亀裂等の破損を起こしにくくすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 駆動ロールと中間転写ベルトとの当接の態様
を示す要部断面図である。

【図２】 駆動ロールと中間転写ベルトとの当接の態様
を示す要部断面図である。

【図３】 両端に低摩擦材を貼付けた駆動ロールを示す
図である。

【図４】 低摩擦化幅とトータルグリップ力との関係を
示す図である。

【図５】 アラインメントとベルト盛り上がり量との関
係を低摩擦化幅との関連で示す図である。

【図６】 駆動ロールと中間転写ベルトとの当接の態様
を示す要部断面図である。

【図７】 駆動ロールと中間転写ベルトとの当接の態様
を示す要部断面図である。

【図８】 アラインメントとベルト盛り上がり量との関
係を低摩擦化部直径との関連で示す図である。

【図９】 潤滑粉体の塗布の態様を示す図である。

【図１０】 潤滑粉体の塗布後の拭きとり処理の態様を
示す図である。

【図１１】 拭きとり強さとグリップ力との関係を示す
図である。

【図１２】 トータルグリップ力とベルト周回数との関
係を示す図である。

【図１３】 画像形成装置の構成を示す模式図である。

【図１４】 駆動ロールと当接した状態の中間転写ベル
トを示す要部断面図である。

【図１５】 駆動ロールと当接した状態の中間転写ベル
トを示す要部側面図である。

【図１６】 トータルグリップ力と色ずれ量との関係を
示す図である。

【図１７】 中間転写ベルトの端部盛り上がりの状態を
示す図である。

【図１８】 中間転写ベルトの端部の亀裂の一例を示す
斜視図である。

【図１９】 中間転写ベルトの端部の亀裂の一例を示す
斜視図である。

【図２０】 中間転写ベルトにかかる張力およびグリッ
プ力を示す図である。

【図２１】 中間転写ベルトおよび駆動ロールのグリッ
プ力を使用回数との関連で示す図である。

【図２２】 中間転写ベルトおよび駆動ロールのグリッ
プ力の測定の態様を示す斜視図である。

【図２３】 汚れの付着した駆動ロールを示す図であ
る。

【符号の説明】

１…感光体、 ２…帯電ロール、 ３…現像装置ユニッ
ト、 ４…中間転写ベルト、 １７…リブガイド、 １
８…補強テープ、 ４１…リブ

【手続補正書】

【提出日】平成１０年１０月２３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１６】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 剛士 埼玉県岩槻市府内３丁目７番１号 富士ゼ ロックス株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー像を保持して搬送するトナー像担
   持体としての無端ベルトおよび該無端ベルトを張架搬送
   するための複数のロールからなるベルト張架手段を有す
   る画像形成装置において、 前記無端ベルト内周面両端部に沿って設けられたリブ部
   材と、 前記ベルト張架手段に含まれる駆動ロールの両端に配設
   され、前記リブ部材を案内するリブガイド部材と、 前記無端ベルトおよび前記駆動ロール間の摩擦力を、該
   駆動ロール軸方向中央部よりも端部において小さくする
   ための低摩擦化部とを設けたことを特徴とする無端ベル
   トを用いた画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記低摩擦化部が、前記駆動ロールと前
   記無端ベルト端部内周面との間に間隙を設ける手段によ
   って構成されていることを特徴とする請求項１記載の画
   像形成装置。
3. 【請求項３】 前記低摩擦化部が、前記リブガイド部材
   を円板状に形成し、その外径を、前記駆動ロールの外径
   より大きくすることによって構成されていることを特徴
   とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記低摩擦化部が、前記駆動ロールの両
   端部の外径を中央部より大きくすることによって構成さ
   れていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装
   置。
5. 【請求項５】 前記低摩擦化部が、前記駆動ロールの表
   面のうち両端外周面を残して中央部にのみ高摩擦処理を
   施すことにより、相対的に駆動ロール両端部を中央部よ
   りも低摩擦にすることで構成されていることを特徴とす
   る請求項１に記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記高摩擦処理は、駆動ロール本体表面
   にポリウレタン樹脂のコーティングであることを特徴と
   する特許請求範囲５記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記低摩擦化部が、前記駆動ロールの表
   面に塗布された潤滑用粉体からなり、該粉体の塗布工程
   に続く拭き取り工程で該駆動ロール表面に残留した潤滑
   用粉体からなることを特徴とする請求項１に記載の画像
   形成装置。
8. 【請求項８】 前記潤滑用粉体は、画像形成装置本体に
   使用されている画像形成剤であることを特徴とする請求
   項７に記載の画像形成装置。
9. 【請求項９】 前記リブガイド部材は、低摩擦材料で構
   成されていることを特徴とする特許請求範囲１〜８のい
   ずれかに記載の画像形成装置。