特許 7609737 転写ベルト装置および画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-23

(45)【発行日】2025-01-07

(54)【発明の名称】転写ベルト装置および画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/16 20060101AFI20241224BHJP

   G03G 21/16 20060101ALI20241224BHJP

【ＦＩ】

G03G15/16

G03G21/16 180

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021135621

(22)【出願日】2021-08-23

(65)【公開番号】P2023030470

(43)【公開日】2023-03-08

【審査請求日】2024-03-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000005049

【氏名又は名称】シャープ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000947

【氏名又は名称】弁理士法人あーく事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 一博

【審査官】牧島 元

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１２８２３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２４２４５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２９６９２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０３７６９６２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１２００４９９（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ １５／１６

Ｇ０３Ｇ ２１／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トナー像が外面に転写される中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトの内面と当接するように配置されて前記中間転写ベルトを駆動する駆動ローラと、
前記中間転写ベルトの外面から前記駆動ローラに向かって押圧する押圧部材と、
前記中間転写ベルトの外面に転写された前記トナー像をシートに転写する２次転写ローラとを有し、
前記押圧部材は、前記中間転写ベルトと前記駆動ローラとの当接領域における前記中間転写ベルトの回転方向の下流端と対応する位置に配設され、
前記当接領域における前記中間転写ベルトの回転方向の上流端には、前記２次転写ローラが配設され、
前記押圧部材と前記２次転写ローラは、ともに、前記駆動ローラに対向させて配置され、
前記中間転写ベルトは前記押圧部材に当接して、前記中間転写ベルトの外面が前記押圧部材の外面に所定の巻付き角で巻付くように設けられていることを特徴とする転写ベルト装置。

【請求項2】

請求項１に記載の転写ベルト装置において、
前記押圧部材はローラ部材であって、前記中間転写ベルトの前記押圧部材に対する前記巻付き角は９０度以内とされていることを特徴とする転写ベルト装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の転写ベルト装置において、
前記押圧部材はローラ部材であって、駆動ギアを介して回転駆動されていることを特徴とする転写ベルト装置。

【請求項4】

請求項３に記載の転写ベルト装置において、
前記押圧部材は、前記駆動ローラに対して所定の速度差で前記駆動ローラよりも速く回転駆動されていることを特徴とする転写ベルト装置。

【請求項5】

請求項３または４に記載の転写ベルト装置において、
前記駆動ローラは支持部材に回転可能に軸支され、
前記支持部材には、前記押圧部材の回転軸と、前記駆動ローラの回転軸とが平行となるように、前記押圧部材の軸受部と係合する軸受係合部が設けられていることを特徴とする転写ベルト装置。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか１つの請求項に記載の転写ベルト装置において、
前記押圧部材は弾性部材により覆われた被覆層が外面に設けられていることを特徴とする転写ベルト装置。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか１つの請求項に記載の転写ベルト装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、中間転写ベルト装置、およびその中間転写ベルト装置を備える画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電子写真方式の画像形成装置には、複数の像担持体から中間転写ベルトにトナー像を順次重ね合わせて１次転写し、中間転写ベルトからシートにトナー像を２次転写する中間転写方式のものがある。この種の画像形成装置において、中間転写ベルトが蛇行すると、画像形成時の画質に悪影響が及ぶことから、そのような蛇行を抑制することが求められる。

【0003】

また、中間転写ベルトからのシートの剥離性を高めるために、中間転写ベルトを駆動する駆動ローラを小径化することがある。しかし、小径化した駆動ローラは中間転写ベルトに対するグリップ力が低下してしまい、中間転写ベルトがスリップしやすくなる。

【0004】

例えば特許文献１には、外径が異なる３つのローラを有する押圧ローラを、搬送ベルトの移動方向のプロセス部よりも下流側で、搬送ベルトのマークを検出する２つのセンサよりも上流側に設けて、搬送ベルトを駆動ローラに押圧してスリップを抑制することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１５－２１０３６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

前記特許文献１に開示されるように、搬送ベルトを挟んで駆動ローラと搬送ベルトの当接領域の中間部に駆動ローラと対向させて押圧ローラが設けられても、駆動ローラを含む各ローラの回転軸が互いに平行に配置されていなければ、搬送ベルトに片寄りを生じさせる軸方向の力が発生してしまう。そのため、多少ともスリップを抑制できたとしても、搬送ベルトは片寄りを生じて、搬送ベルトの蛇行量が大きくなるという問題が起こる。

【0007】

加えて、小径化した駆動ローラである場合には、駆動ローラの取付角度や外径公差の影響が一層大きくなるので、中間転写ベルトに片寄りを生じやすくなって、蛇行量が増大するおそれがあった。

【0008】

本発明は、前記のような問題点にかんがみてなされたものであり、その目的とするところは、中間転写ベルトを駆動する駆動ローラを小径化しても、中間転写ベルトの蛇行を抑制し得て良好な画質の画像形成を可能にする中間転写ベルト装置および画像形成装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記の目的を達成するため、本発明に係る中間転写ベルト装置では、中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトの内面と当接するように配置されて前記中間転写ベルトを駆動する駆動ローラと、前記中間転写ベルトの外面から前記駆動ローラに向かって押圧する押圧部材とを備えて、前記押圧部材は、前記中間転写ベルトと前記駆動ローラとの当接領域における前記中間転写ベルトの回転方向の下流端と対応する位置に配設され、前記中間転写ベルトは前記押圧部材に当接して、前記中間転写ベルトの外面が前記押圧部材の外面に所定の巻付き角で巻付くように設けること特徴としている。

【0010】

前記中間転写ベルト装置における、より具体的な構成として次のものが挙げられる。すなわち、前記押圧部材はローラ部材であって、前記中間転写ベルトの前記押圧部材に対する前記巻付き角は９０度以内とされていることが好ましい。

【0011】

また、前記構成の中間転写ベルト装置において、前記押圧部材はローラ部材であって、駆動ギアを介して回転駆動されることが好ましい。その場合に、前記押圧部材は、前記駆動ローラに対して所定の速度差で前記駆動ローラよりも速く回転駆動されることが好ましい。

【0012】

また、前記構成の中間転写ベルト装置において、前記駆動ローラは支持部材に回転可能に軸支され、前記支持部材には、前記押圧部材の回転軸と、前記駆動ローラの回転軸とが平行となるように、前記押圧部材の軸受部と係合する軸受係合部が設けられることが好ましい。

【0013】

また、前記構成の中間転写ベルト装置において、前記押圧部材は弾性部材により覆われた被覆層が外面に設けられることが好ましい。

【0014】

また、前記構成を具備する中間転写ベルト装置を有する画像形成装置も本発明の技術的思想の範疇である。

【0015】

これにより、中間転写ベルトを駆動する駆動ローラを小径化しても、中間転写ベルトの蛇行を抑制し得て良好な画質の画像形成が可能となる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、中間転写ベルトを駆動する駆動ローラを小径化しても、中間転写ベルトの蛇行を抑制し得て良好な画質の画像形成が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す概略正面図である。

【図2】本発明の実施形態に係る中間転写ベルト装置（静止時）を模式的に示す説明図である。

【図3】本発明の実施形態に係る中間転写ベルト装置（駆動時）を模式的に示す説明図である。

【図4】図３に示す中間転写ベルト装置における駆動ローラ側の構成を模式的に示す説明図である。

【図5】参考例としての中間転写ベルト装置において、中間転写ベルトの静止時に作用するベルト張力を示す説明図である。

【図6】参考例としての中間転写ベルト装置において、中間転写ベルトの駆動時に作用するベルト張力を示す説明図である。

【図7】図６に示す駆動時のベルト張力について簡単化して示した説明図である。

【図8】本発明の実施形態に係る中間転写ベルト装置における中間転写ベルトの駆動時のベルト張力について簡単化して示した説明図である。

【図9】前記中間転写ベルト装置に設けられる押圧ローラの支持構造を示す拡大説明図である。

【図10】前記押圧ローラの駆動機構を示す拡大説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明の実施形態に係る中間転写ベルト装置２０およびその中間転写ベルト装置２０を備える画像形成装置１について、図面を参照しつつ説明する。

【0019】

（画像形成装置の全体構成）
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１を示す概略正面図である。

【0020】

画像形成装置１は、例えばスキャナ機能、複写機能、プリンタ機能、およびファクシミリ機能等を有する複合機であり、画像読取装置１８によって読み取られた原稿の画像を外部に送信し、また、読み取られた原稿の画像または外部から受信した画像をカラーもしくは単色でシートに画像形成する。この画像形成装置１は、帯電装置１５、光走査装置１１、現像装置１２、感光体ドラム１３、ドラムクリーニング装置１４、給紙装置１７、画像読取装置１８、中間転写ベルト装置２０、および定着装置４４等を備えている。

【0021】

画像形成装置１では、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像、または単色（例えば、ブラック）を用いたモノクロ画像に応じた画像データが扱われる。画像読取装置１８は、原稿または原稿搬送部（ＡＤＦ）から搬送された原稿を読み取って画像データを生成する。画像形成装置１の画像転写部１０には、４種類のトナー像を形成するための現像装置１２、感光体ドラム１３、ドラムクリーニング装置１４、および帯電装置１５が４つずつ設けられて、それぞれがブラック、シアン、マゼンタ、およびイエローに対応するよう、４つの画像ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが構成されている。

【0022】

ドラムクリーニング装置１４は、感光体ドラム１３の表面の残留トナーを除去および回収する。帯電装置１５は、感光体ドラム１３の表面を帯電させる。光走査装置１１は、感光体ドラム１３の表面を露光して静電潜像を形成する。現像装置１２は、感光体ドラム１３の表面の静電潜像を現像して、感光体ドラム１３の表面にトナー像を形成する。このような一連の動作によって、各感光体ドラム１３の表面に各色のトナー像が形成される。

【0023】

感光体ドラム１３の上側には中間転写ベルト装置２０が設けられ、中間転写ベルト２１を介して中間転写ローラ２６が配置されている。中間転写ベルト２１はトナー像が形成される像担持体であり、駆動ローラ２２およびテンションローラ２３に張架されて矢符Ｃの方向へ回転（周回移動）する。テンションローラ２３は、中間転写ベルト２１に所定の張力を付与するために設けられる。各感光体ドラム１３の表面に形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト２１上に順次転写（１次転写）されて重ね合わされることで、中間転写ベルト２１の表面にはカラーのトナー像が形成される。この中間転写ベルト装置２０の詳細な構成については後述する。

【0024】

２次転写部４２の２次転写ローラ４３は、中間転写ベルト２１との間にニップ域（２次転写位置）を形成して、シート搬送路３１を通じて搬送されたシートをこのニップ域に挟み込んで搬送する。シートは、ニップ域を通過する際に、中間転写ベルト２１の表面のトナー像が転写されて定着装置４４に搬送される。中間転写ベルト２１上に残ったトナー等はベルトクリーニング装置４１によって回収される。

【0025】

定着装置４４は、シートを挟んで回転する定着ローラ４５および加圧ローラ４６を備えている。定着装置４４は、定着ローラ４５および加圧ローラ４６の間にトナー像が転写されたシートを挟み込んで加熱および加圧し、トナー像をシートに定着させる。

【0026】

給紙装置１７は、画像形成に使用するシートを収容しており、光走査装置１１の下側に設けられている。シートは、ピックアップローラ３３によって給紙装置１７から引き出されて、シート搬送路３１を通じて搬送され、２次転写部４２や定着装置４４を経由して、排紙ローラ３６を介して排紙トレイ３７へと搬送される。シート搬送路３１には、シートを一旦停止させて、シートの先端を揃えた後、中間転写ベルト２１と２次転写ローラ４３との間のニップ域でのカラーのトナー像の転写タイミングに合わせてシートの搬送を開始するレジストローラ３５、シートの搬送を促す複数の搬送ローラ３４、および排紙ローラ３６等の種々のローラ対が配置されている。

【0027】

シートの表面だけでなく裏面にも画像形成を行う場合は、シートを排紙ローラ３６からシート反転搬送路３２へと逆方向に搬送して、シートの表裏を反転させ、シートをレジストローラ３５へと再度導き、表面と同様にして裏面に画像形成を行い、シートを排紙トレイ３７へと搬送する。

【0028】

（中間転写ベルト装置）
中間転写ベルト装置２０は、中間転写ベルト２１の幅方向の端部側で対向設置されている図示しない本体側フレームに支持された無端ベルトである。図１に示すように、左右方向Ｘの左側Ｘ１と右側Ｘ２には、テンションローラ２３と駆動ローラ２２とが互いに平行に軸支されている。さらに、テンションローラ２３と駆動ローラ２２との間には、各色に対応する４つの中間転写ローラ２６が、それぞれ軸方向の両端で本体側フレームに軸支されて配設されている。

【0029】

図２および図３は、中間転写ベルト装置２０を模式的に示す説明図であり、図２は中間転写ベルト２１の静止時（非画像形成時）、図３は中間転写ベルト２１の駆動時（カラー画像形成時）を示している。なお、図中のＸ方向は画像形成装置１を正面（図１参照）から見たときの左右方向に相当し、Ｘ１は左側、Ｘ２は右側を示し、図中Ｙ方向は画像形成装置１を正面から見たときの前後方向に相当し、Ｙ１は前面側、Ｙ２は背面側を示している。したがって、図１の画像形成装置１が前面側Ｙ１から見て示されているのに対し、図２および図３は、図１の背面側Ｙ２から見た状態を示している。

【0030】

図２に示すように、背面側Ｙ２から見て、中間転写ベルト２１の外面に沿って、４つの画像ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄに対応する感光体ドラム１３がそれぞれ配置されている。また、中間転写ベルト２１を挟んで、感光体ドラム１３のそれぞれに対応する位置に中間転写ローラ２６が配置されている。例示の形態では、中間転写ベルト２１が４つの感光体ドラム１３の上方に配置されている。

【0031】

中間転写ローラ２６は、それぞれが対向する感光体ドラム１３に対して離接可能に設けられている。これによって、中間転写ローラ２６は、対向する感光体ドラム１３に中間転写ベルト２１を内面側から押しつける位置と、離間する位置との間で変位自在とされている。図２に示すように、非画像形成時には、中間転写ローラ２６のすべてが、それぞれ離間位置に配置されることで、中間転写ベルト２１がすべての感光体ドラム１３から離間した所定の位置に配置される。

【0032】

例示の形態に示す画像形成装置１であるカラー画像形成装置では、モノクロ画像形成時、カラー画像形成時、および非画像形成時の各動作状態に応じて、中間転写ローラ２６を変位させるように構成されている。例えば、中間転写ベルト２１は、非画像形成時には、図２に示すようにすべての感光体ドラム１３から離間し、モノクロ画像形成時にはブラック用の感光体ドラム１３のみに当接するものとなる。カラー画像形成時には、図３に示すように、すべての中間転写ローラ２６がそれぞれの押付位置に配置されることで、中間転写ベルト２１がすべての感光体ドラム１３に当接して配置される。

【0033】

中間転写ベルト２１を駆動するための駆動ローラ２２の近傍には、懸架ローラ２５が配置されている。中間転写ベルト２１は、右側Ｘ２の端部で、駆動ローラ２２および懸架ローラ２５に巻き掛けられている。駆動ローラ２２、懸架ローラ２５等の各ローラは、中間転写ベルト２１に所定のベルト張力（テンション）を付与している。

【0034】

また、中間転写ベルト装置２０には、中間転写ベルト２１を懸架する駆動ローラ２１、テンションローラ２３、懸架ローラ２５等の各回転軸線の平行度が、取付け誤差や環境温度変化による取付け部の熱膨張差などの原因によってずれることによって発生する中間転写ベルト２１の蛇行（片寄り）を機械的に補正するために、図示しない蛇行補正機構部が設けられている。蛇行補正機構部は、テンションローラ２３に設けられており、テンションローラ２３の軸方向（この場合には前後方向Ｙ）に沿って発生する中間転写ベルト２１の片寄り力によって、テンションローラ２３の軸方向に沿って移動する片寄り伝達部材を含む。蛇行補正機構部は、この片寄り伝達部材の軸方向に沿った移動量に応じてテンションローラ２３の回転軸線方向の傾きを機械的に変更することで中間転写ベルト２１に発生する片寄り力を自動的に調整し、中間転写ベルト２１の蛇行を抑えるように構成されている。

【0035】

本実施形態に係る中間転写ベルト装置２０においては、駆動ローラ２２が従来のものに比して小径化されており、中間転写ベルト２１の蛇行が発生しやすくなる。そのため、中間転写ベルト２１の蛇行を前記蛇行補正機構部によるテンションローラ２３の回転軸線の傾きの変更量が大きくなり、その結果、蛇行補正機構部が大型化するおそれがある。そこで、駆動ローラ２２に対する中間転写ベルト２１のスリップを抑制するとともに、中間転写ベルト２１に回転力を伝える特性上、最も中間転写ベルト２１の片寄り力に影響のある駆動ローラ２２において、中間転写ベルト２１に生じる蛇行量をできるだけ小さくするために、以下に示すような押圧部材が設けられている。

【0036】

（押圧部材）
図４は、図３に示した中間転写ベルト装置２０における駆動ローラ２２側（右側Ｘ２部分）の構成を模式的に示す説明図である。図４において、中間転写ベルト２１は、駆動ローラ２２の回転方向Ｄの回転駆動によって、回転方向Ｃに周回移動するように構成されている。

【0037】

中間転写ベルト装置２０には、中間転写ベルト２１の外面から駆動ローラ２２に向かって押圧する押圧部材が設けられている。この押圧部材として、本実施形態ではローラ部材である押圧ローラ２４が設けられている。

【0038】

図４に示すように、中間転写ベルト２１と駆動ローラ２２とは、当接領域αにおいて互いに当接して設けられている。押圧ローラ２４は、この当接領域αにおける、中間転写ベルト２１の回転方向Ｃの下流端Ｐｅと対応する位置で、中間転写ベルト２１の外面に当接して配設されている。そして、中間転写ベルト２１は押圧ローラ２４に当接するとともに、この中間転写ベルト２１の外面が押圧ローラ２４の外面に所定の巻付き角θで巻付くように設けられている。この中間転写ベルト２１の押圧ローラ２４に対する巻付き角θは９０度以内とされる。

【0039】

駆動ローラ２２に対して、当接領域αで当接する中間転写ベルト２１にはベルト張力が生じている。ここで、中間転写ベルト２１におけるベルト張力について簡単に説明する。

【0040】

図５は、参考例としての中間転写ベルト装置において、中間転写ベルト２１の静止時（非画像形成時）に作用するベルト張力を示し、図６は、中間転写ベルト２１の駆動時（画像形成時）に作用するベルト張力を示す説明図である。これらの例では、図４と同様に、画像形成装置１を背面側Ｙ２から見た状態を示しており、押圧ローラ２４は設けられていない。

【0041】

中間転写ベルト２１が静止しているとき、図５に示すように、テンションローラ２３の作用によって中間転写ベルト２１と駆動ローラ２２との当接領域αの両端部には、それぞれベルト張力Ｔ_１、Ｔ_２が生じる。このように中間転写ベルト２１が静止している状態においては、当接領域αにおける中間転写ベルト２１の回転方向Ｃの上流端に作用するベルト張力Ｔ_１は、回転方向Ｃの下流端に作用するベルト張力Ｔ_２とほぼ等しくなる。また、基点Ｐ０を含む微小長さの中間転写ベルト２１を考えたときに、ベルト張力Ｔ_１およびその反力Ｔ_１１について接線方向の分力と、駆動ローラ２２の径方向の分力Ｆによる力のつり合い関係が形成される。

【0042】

一方、図６に示すように、中間転写ベルト２１が駆動されているとき、すなわち駆動ローラ２２が回転方向Ｄに回転しているときは、中間転写ベルト２１が駆動ローラ２２と当接している当接領域αにおける回転方向Ｃの上流端にはベルト張力Ｔ_３が、回転方向Ｃの下流端にはベルト張力Ｔ_４が作用し、ここでベルト張力Ｔ_４＜ベルト張力Ｔ_３となる。その理由について次に説明する。図６の状態にある場合、図３に示したように、中間転写ベルト２１には、中間転写ローラ２６に対向して感光体ドラム１３がそれぞれ当接しており回転負荷となる。そのため、中間転写ベルト２１の駆動ローラ２２との当接領域αにおける上流側では、中間転写ベルト２１に作用するベルト張力は張り気味となり、当接領域αにおける下流側はゆるみ気味となる。

【0043】

ここで、当接領域αにおける中間転写ベルト２１を例えば４つに等分割した微小長さ領域に分け、各微小長さ領域に作用する径方向の分力を分力（Ｆ）とした場合、各分力（Ｆ）は、中間転写ベルト２１に作用するベルト張力の影響を受けて当接領域αの上流側から下流側へと徐々に小さくなる。すなわち、当接領域αにおいて、中間転写ベルト２１の回転方向Ｃの上流側では径方向の分力Ｆ１が作用するのに対し、下流側に向かって、分力Ｆ２、分力Ｆ３、分力Ｆ４と、この力が徐々に小さくなる。

【0044】

図７は、図６に示す駆動時のベルト張力と各分力（Ｆ）を受けて中間転写ベルト２２が移動する移動方向について簡単化して示した説明図であり、当接領域αを簡単化のために１８０度として示している。図７において、図中右側には、背面側Ｙ２から見た駆動ローラ２２を示し、図中左側には、その駆動ローラ２２を右側Ｘ２から見て模式的に示している。

【0045】

図示するように、中間転写ベルト２１の回転方向Ｃの上流端ではベルト張力Ｔｐが作用し、回転方向Ｃの下流端ではベルト張力Ｔｒが作用する。上流端のベルト張力Ｔｐは、下流端のベルト張力Ｔｒよりも張力差ΔＴ分だけ大きい。理由は、回転方向Ｃの上流側に回転負荷（中間転写ローラ２６、感光体ドラム１３）が接続されているため、回転時に中間転写ベルト２１がこの負荷を受けるからである。そのため、前述したように、当接領域αを４５度で等分割した微小長さで考えたとき、中間転写ベルト２１に作用する径方向の分力（Ｆ）は、当接領域αの上流側から下流側へと徐々に小さくなり、回転方向Ｃの上流側から順に、分力Ｆ１、分力Ｆ２、分力Ｆ３、分力Ｆ４となる。これら分力Ｆ１、分力Ｆ２、分力Ｆ３、および分力Ｆ４の総和（駆動ローラ２１から中間転写ベルト２２に作用する力であり摩擦力である）により、駆動ローラ２１の回転方向上流側に複数配置された中間転写ローラ２６と感光体ドラム１３とが中間転写ベルト２１と当接していても、中間転写ベルト２１をスリップせずに回転駆動させることができる。

【0046】

さらに具体的に説明すると、基点Ｐ１における分力Ｆ１は、中間転写ベルト２１と駆動ローラ２２との間に作用する摩擦力μＦ１（μは摩擦係数）となり、基点Ｐ３における分力Ｆ３は、摩擦力μＦ３となる。ここで、中間転写ベルト２１の回転方向Ｃと平行である左右方向Ｘに対して、駆動ローラ２２の回転軸（回転軸線２２ａ）の軸方向が直交せずにずれがあった場合、すなわち例えば、駆動ローラ２２の回転軸が背面側Ｙ２では右側Ｘ２にずれ、前面側Ｙ１では左側Ｘ１にずれた配置であった場合には、図７左側に示すように、中間転写ベルト２１に作用する摩擦力（μＦ１、μＦ３）は、それぞれ中間転写ベルト２１を駆動ローラ２２の回転方向Ｄに対してずれた方向に移動させるように作用する。その移動方向は駆動ローラ２２の回転方向Ｄの位置（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）に応じて変化する。

【0047】

すなわち、図７左側に示すように、回転方向Ｃの上流側に位置する基点Ｐ１では、摩擦力μＦ１は回転方向Ｄに沿った力としては作用せず、回転方向Ｄに対して斜め方向の前面側Ｙ１方向に傾いた力として作用する。また、回転方向Ｃの下流側に位置する基点Ｐ３では、摩擦力μＦ３は回転方向Ｄに対して斜め方向の背面側Ｙ２方向に傾いた力として作用する。

【0048】

このように駆動ローラ２２の回転方向Ｄに対して、傾きをもって生じる中間転写ベルト２１と駆動ローラ２２との摩擦力は、中間転写ベルト２１に片寄りを招く要因となる。上流側の分力Ｆ１とＦ２による摩擦力は前面側Ｙ１方向に作用し、下流側の分力Ｆ３とＦ４による摩擦力は背面側Ｙ２方向に作用する。この場合、分力Ｆ１およびＦ２が、分力Ｆ３およびＦ４よりも大きいので、前面側Ｙ１方向の摩擦力の影響を大きく受け、前面側Ｙ１方向に片寄りを生じることとなる。

【0049】

したがって、駆動ローラ２２の回転軸（回転軸線２２ａ）が、中間転写ベルト装置２０に設けられた他のローラの回転軸の配置との間で少しでもずれて配置されていると、中間転写ベルト２１と駆動ローラ２２との摩擦力が駆動ローラ２２の回転方向Ｄに沿ったものとはならず、前後方向Ｙにずれた向きに生じるものとなってしまう。そのため、中間転写ベルト２１が前後方向Ｙに位置ずれして片寄り、蛇行が生じやすくなる。また、本実施形態に示すように、駆動ローラ２２が小径化されたローラである場合には、このような傾向が顕著となり、分力Ｆ１から分力Ｆ４までの差が大きくなることから、より片寄りを生じやすくなると考えられた。

【0050】

このような問題に対して、本実施形態に係る中間転写ベルト装置２０では、図４に示したように、中間転写ベルト２１の外面から駆動ローラ２２に向かって押圧する押圧ローラ２４を設けたことで、中間転写ベルト２１に生じる片寄りを抑制し、蛇行量をできるだけ抑えられるように構成している。

【0051】

図８は、押圧ローラ２４を備えさせた場合における中間転写ベルト２１の駆動時のベルト張力について簡単化して示した説明図であり、図７相当図である。当接領域αは簡単化のために１８０度として示している。図８においても、図中右側には、背面側Ｙ２から見た駆動ローラ２２を示し、図中左側には、その駆動ローラ２２を右側Ｘ２から見て模式的に示している。また、前記同様、駆動ローラ２２の回転軸の軸方向にずれがあった場合を想定しており、例えば駆動ローラ２２の回転軸が背面側Ｙ２では右側Ｘ２にずれ、前面側Ｙ１では左側Ｘ１にずれた配置であった場合を示している。

【0052】

図８右側に示すように、押圧ローラ２４は当接領域αでの下流端に配設され、中間転写ベルト２１の外面が押圧ローラ２４の外面に所定の巻付き角θで巻付くようにして設けられている。押圧ローラ２４は、中間転写ベルト２１の外面を押圧するように当接して設けられている。

【0053】

中間転写ベルト２１の巻付き角θに対応する微小長さを考えたとき、基点Ｐ５では、押圧ローラ２４の径方向に分力Ｆ５が中間転写ベルト２１に作用する。したがって、図８左側に示すように、駆動ローラ２２の回転方向Ｄに対して、中間転写ベルト２１の回転方向Ｃの上流側領域Ａ１では、分力Ｆ１とＦ２による摩擦力は前面側Ｙ１方向に傾いて作用するが、下流側領域Ａ２では、分力Ｆ３～Ｆ５による摩擦力が背面側Ｙ２方向に傾いて作用する。つまり、図７に示した押圧ローラ２４を備えない構成に対して、図８に示す押圧ローラ２４を備える構成では、分力Ｆ５による摩擦力μＦ５が中間転写ベルト２１にさらに作用することとなる。

【0054】

中間転写ベルト装置２０は、このような押圧ローラ２４を備えることによって、駆動ローラ２２の回転軸の軸方向にずれがあったとしても、下流側領域Ａ２での分力Ｆ３、Ｆ４に、分力Ｆ５が加わって、下流側領域Ａ２の摩擦力を増大させることができる。したがって、駆動ローラ２２上で中間転写ベルト２１に発生しうる片寄り方向（この場合、前面側Ｙ１方向）と反対の方向（この場合、背面側Ｙ２方向）の摩擦力を大きくすることができる。すなわち、この場合には、下流側領域Ａ２の摩擦力が、上流側領域Ａ１の摩擦力による前面側Ｙ１方向の片寄りに抗するものとなり得て、相反する方向に生じる摩擦力によりそれらの影響が相殺され、片寄り量を低減させることが可能となる。

【0055】

中間転写ベルト２１の押圧ローラ２４に対する巻付き角θは、９０度以内であることが好ましい。巻付き角θが９０度を超えると、押圧ローラ２４により生じる径方向の分力Ｆ５を、上流側領域Ａ１の片寄り方向と反対方向の摩擦力として作用させることができず、押圧ローラ２４の効果が低下すると考えられるからである。中間転写ベルト２１の押圧ローラ２４に対する巻付き角θを９０度以内で設けることで、図８に示す場合では、中間転写ベルト２１の前面側Ｙ１方向に生じる片寄りを、反対方向の背面側Ｙ２方向に引き戻して、全体として発生する中間転写ベルト２１の片寄りを小さく抑えることができる。

【0056】

また、小径化した駆動ローラ２２とされることで、中間転写ベルト２１に対するグリップ力が低下したり、駆動ローラ２２の取付角度や外径公差の影響が一層大きくなるといった課題があったが、押圧ローラ２４が設けられたことで、前記のように中間転写ベルト２１に生じる片寄りを低減することが可能となる。このため、中間転写ベルト２１の蛇行を効果的に抑制することが可能となって、前記の蛇行補正機構部に対する負荷も軽減することが可能となる。

【0057】

押圧ローラ２４のより具体的な構成として、例えば、円筒状の金属芯材の外周面に弾性部材からなる被覆層２４２が設けられることが好ましい。被覆層２４２は、押圧ローラ２４の全周にわたって一様な厚さとなるように設けられ、この被覆層２４２を構成する弾性部材として、例えばＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエンゴム）等のゴム系材料等であることが好ましい。

【0058】

図９は、押圧ローラ２４の支持構造を示す拡大説明図であり、図１０は、押圧ローラ２４の駆動機構を示す拡大説明図である。図９および図１０は、中間転写ベルト装置２０における右側Ｘ２部分の構成を、背面側Ｙ２から見て模式的に示している。

【0059】

図９に示すように、中間転写ベルト装置２０において、駆動ローラ２２はその回転軸２２１が、支持部材２７に回転可能に支持されている。支持部材２７は、前記した本体側フレーム等に支持されている。

【0060】

押圧ローラ２４は、回転軸２４１の軸受部２４４が軸受ホルダ部２４５に保持されている。また、２次転写ローラ４３も同様に、その回転軸４３１の軸受部４３２が軸受ホルダ部４３３に保持されて設けられている。押圧ローラ２４と２次転写ローラ４３は、ともに、駆動ローラ２２に対向させて配置されている。押圧ローラ２４には、駆動ローラ２２に押しつける方向に付勢する付勢部材（バネ部材）２４６が軸受ホルダ部２４５に備えられている。２次転写ローラ４３にも、駆動ローラ２２に押しつける方向に付勢する付勢部材４３４が軸受ホルダ部４３３に備えられている。これにより、押圧ローラ２４および２次転写ローラ４３は、駆動ローラ２２に向けて付勢されて設けられている。

【0061】

支持部材２７には、押圧ローラ２４の回転軸２４１と、駆動ローラ２２の回転軸２２１とが平行となるように、押圧ローラ２４の軸受ホルダ部２４５と係合する第１軸受係合部２７１が設けられている。図９に示すように、第１軸受係合部２７１は、支持部材２７の上端部を一部切り欠いて、軸受ホルダ部２４５を支持するように形成されている。

【0062】

また、支持部材２７には、２次転写ローラ４３の軸受ホルダ部４３３と係合する第２軸受係合部２７２が設けられている。第２軸受係合部２７２は、第１軸受係合部２７１に対向する配置形態で、支持部材２７の側部を一部切り欠いて、軸受ホルダ部４３３を支持するように形成されている。これにより、支持部材２７に回転可能に支持された駆動ローラ２２の回転軸２２１に対して、押圧ローラ２４の回転軸２４１と２次転写ローラ４３の回転軸４３１とが互いに平行に位置決めされて、安定的に支持される。

【0063】

また、図１０に示すように、押圧ローラ２４は、ギア２４３を介して回転駆動されている構成であってもよい。駆動ローラ２２は、ギア２２２を介して駆動力が回転軸２２１に伝えられ、回転方向Ｄに回転駆動される。これに対して、押圧ローラ２４は、駆動ローラ２２のギア２２２にかみ合うギア２４３を備えて、このギア２４３を介して駆動力が回転軸２４１に伝えられ、回転方向Ｅに回転駆動される。これにより、押圧ローラ２４をスリップすることなく回転させることができ、中間転写ベルト２１に効果的に作用させることができる。

【0064】

また、押圧ローラ２４の回転速度の方が駆動ローラ２２の回転速度より速くなるように、これらのギア２２２、２４３のギア比と、押圧ローラ２４および駆動ローラ２２の外径を設定することが好ましい。これにより、押圧ローラ２４を、駆動ローラ２２に対して所定の速度差で、駆動ローラ２２よりも速く回転駆動させて、より効果的に中間転写ベルト２１の片寄りを抑制するよう作用させることができる。押圧ローラ２４の回転速度と駆動ローラ２２の回転速度との速度差は適宜調整すればよく、０．２～１％程度の僅かな差であっても、充分に片寄りを抑制するよう作用させることができる。

【0065】

以上のように構成された中間転写ベルト装置２０においては、駆動ローラ２２を小径化して備えさせたとしても、押圧ローラ２４が設けられていることで、中間転写ベルト２１をスリップさせることなく回転させることができ、駆動ローラ２２の回転軸２２１の配置ずれがあったとしても、中間転写ベルト２１に生じる片寄りを低減するように押圧ローラ２４を作用させることが可能となる。このため、中間転写ベルト２１の蛇行を効果的に抑制することが可能となり、前記蛇行補正機構部に対する負荷も軽減することが可能となる。

【0066】

前記実施形態において、押圧ローラ２４はギア２４３を備える構成であるに限らず、中間転写ベルト２１の外面が巻付くように設けられて、中間転写ベルト２１との間の摩擦力で回転するよう構成されてもよい。また、押圧ローラ２４は、中間転写ベルト２１と駆動ローラ２２との当接領域αにおける中間転写ベルト２１の回転方向Ｃの下流端と対応する位置に配設されて、中間転写ベルト２１が押圧ローラ２４に９０度以内の巻付き角θで巻付くように設けられた構成であれば、他のどのような形態とされてもよい。

【0067】

なお、前記のような中間転写ベルト装置２０を備える画像形成装置１としては、図１に示す複合機であるに限られず、種々の画像形成装置にも適用可能である。また、以上開示した前記実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、前記実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

【符号の説明】

【0068】

１ 画像形成装置
１０ 画像転写部
１１ 光走査装置
１２ 現像装置
１３ 感光体ドラム
２０ 中間転写ベルト装置
２１ 中間転写ベルト
２２ 駆動ローラ
２２ａ 駆動ローラの回転軸線
２３ テンションローラ
２４ 押圧ローラ（押圧部材）
２４１ 回転軸
２４２ 被覆層
２４３ ギア
２４４ 軸受部
２４５ 軸受ホルダ部（軸受部）
２４６ 付勢部材
２５ 懸架ローラ
２６ 中間転写ローラ
２７ 支持部材
２７１ 第１軸受係合部（軸受係合部）
２７２ 第２軸受係合部
４２ ２次転写部
４３ ２次転写ローラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】