(57)【要約】【課題】簡易な構成でベルトに巻ぐせが付くのを抑制できるベルト搬送装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】ベルト搬送装置７０は、ベルト７が複数の支持ローラ７１、７２、７３に巻き掛けられた際に余りを生じる周長を有し、駆動時にはベルト７の搬送方向において負荷対向ローラ７３から駆動ローラ７３までの間のベルト７にテンションが付与され、非駆動時には駆動ローラ７２はベルト７に従動して回転することが可能となり上記テンションが緩められる構成とする。【選択図】図２
2015135431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を画像受容位置で受容して搬送する無端状のベルトと、
前記ベルトを支持する複数の支持ローラであって、前記ベルトの搬送方向において前記画像受容位置より下流側に配置され前記ベルトを駆動する駆動ローラと、前記ベルトの搬送方向において前記駆動ローラより下流側かつ前記画像受容位置より上流側に配置される負荷対向ローラと、を備えた複数の支持ローラと、
前記負荷対向ローラとの間で前記ベルトを挟持して前記ベルトに搬送負荷を与える負荷部材と、
を有し、
前記ベルトは前記複数の支持ローラに巻き掛けられた際に余りを生じる周長を有し、前記駆動ローラにより前記ベルトが駆動されている際には前記ベルトの搬送方向において前記負荷対向ローラから前記駆動ローラまでの間の前記ベルトにテンションが付与され、前記駆動ローラによる前記ベルトの駆動が停止された際には前記駆動ローラは前記ベルトに従動して回転することが可能となり前記テンションが緩められることを特徴とするベルト搬送装置。
【請求項２】
前記駆動ローラは、前記画像受容位置で前記ベルトに転写された画像を転写材に転写させる転写部材との間で前記ベルトを挟持するもの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。
【請求項３】
前記負荷部材は、前記ベルトの表面から付着物を除去するクリーニング部材であることを特徴とする請求項１又は２に記載のベルト搬送装置。
【請求項４】
前記駆動ローラにより前記ベルトが駆動されている際に前記ベルトに付与される前記テンションをＴ１（Ｎ）、前記駆動ローラが前記ベルトを滑らずに駆動できる最大の前記ベルトのテンションをＴ２（Ｎ）としたとき、次式、
Ｔ２×０．８≦Ｔ１＜Ｔ２
を満たすことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のベルト搬送装置。
【請求項５】
前記負荷対向ローラの回転軸に負荷トルクを付与する付与手段を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のベルト搬送装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のベルト搬送装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
画像形成手段と、
前記画像形成手段により形成される画像が１次転写部で１次転写される無端状の中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトに転写された画像を２次転写部で転写材に２次転写させる２次転写部材と、
前記中間転写ベルトを支持する複数の支持ローラであって、前記２次転写部材との間で前記中間転写ベルトを挟持し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搬送方向において前記２次転写部より下流側かつ前記１次転写部より上流側に配置される負荷対向ローラと、を備えた複数の支持ローラと、
前記負荷対向ローラとの間で前記中間転写ベルトを挟持して前記中間転写ベルトに搬送負荷を与える負荷部材と、
を有し、
前記中間転写ベルトは前記複数の支持ローラに巻き掛けられた際に余りを生じる周長を有し、前記駆動ローラにより前記中間転写ベルトが駆動されている際には前記中間転写ベルトの搬送方向において前記負荷対向ローラから前記駆動ローラまでの間の前記中間転写ベルトにテンションが付与され、前記駆動ローラによる前記中間転写ベルトの駆動が停止された際には前記駆動ローラは前記中間転写ベルトに従動して回転することが可能となり前記テンションが緩められることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記負荷部材は、前記中間転写ベルトの表面から付着物を除去するクリーニング部材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。
【請求項９】
前記中間転写ベルトの搬送方向における前記負荷対向ローラから前記駆動ローラまでの間に複数の前記画像形成手段が設けられており、それぞれの画像形成手段に対応する１次転写部において前記中間転写ベルトに画像が１次転写されることを特徴とする請求項７又は８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記駆動ローラにより前記中間転写ベルトが駆動されている際に前記中間転写ベルトに付与される前記テンションをＴ１（Ｎ）、前記駆動ローラが前記中間転写ベルトを滑らずに駆動できる最大の前記中間転写ベルトのテンションをＴ２（Ｎ）としたとき、次式、
Ｔ２×０．８≦Ｔ１＜Ｔ２
を満たすことを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記負荷対向ローラの回転軸に負荷トルクを付与する付与手段を有することを特徴とする請求項７〜１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置において用いられるベルト搬送装置、及びその画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電子写真方式の画像形成装置として、感光体から転写されるトナー像を担持する中間転写体や感光体からトナー像が転写される転写材を担持して搬送する転写材担持体として無端状のベルト（以下、単に「ベルト」ともいう。）を用いたものがある。特に、それぞれが感光体を備えた複数の画像形成部がベルトの搬送方向に沿って配置され、各画像形成部においてベルト上に画像を重ね合わせるようにして形成する、所謂、タンデム型の画像形成装置が広く用いられている。
【０００３】
中間転写体として無端状のベルトである中間転写ベルトを有する中間転写方式を採用したタンデム型の画像形成装置を例として更に説明する。このような画像形成装置では、中間転写ベルトの搬送方向に沿って配置された複数の画像形成部から中間転写ベルトに各色のトナー像が１次転写され、その後このトナー像が中間転写ベルトから記録用紙などの転写材に２次転写される。中間転写ベルトは複数の支持ローラに巻き掛けられている。また、複数の支持ローラのうちの少なくとも１つの支持ローラは、付勢手段としてのバネなどで中間転写ベルトにテンションを付与する方向に付勢されている。
【０００４】
トナー像を１次転写部、２次転写部において、それぞれ中間転写ベルト、転写材に歪みなく転写するためには、１次転写部、２次転写部において、中間転写ベルトが歪みのない平面状であることが必要である。そのため、従来一般には、中間転写ベルトを複数の支持ローラにテンションをかけた状態で張架することで、中間転写ベルトを平面状に張っている。
【０００５】
しかし、非駆動時にも中間転写ベルトにテンションがかけられていると、長期間放置した場合に、支持ローラに巻きついている部分で中間転写ベルトに巻ぐせが付いてしまうことがある。中間転写ベルトに巻ぐせが付くと、１次転写部と２次転写部で中間転写ベルトの平面性が低下して、トナー像が正確に転写されなくなることがある。特に、画像形成装置が小型化すると、支持ローラの直径も小さくなり、中間転写ベルトの巻ぐせが顕著に現れ易くなる。
【０００６】
これに対し、特許文献１では、テンション調整機構を用いる方法が提案されている。すなわち、このテンション調整機構は、中間転写ベルトにテンションを付勢するテンション印加部材と、テンション印加部材が中間転写ベルトにテンションを加えることができないように動作するテンション解除部材と、を有する。そして、駆動時には、中間転写ベルトの駆動部から動力を受けてテンション印加部材が動作して、テンションを付与する方向に中間転写ベルトを付勢する。一方、非駆動時には、テンション解除部材が動作して、テンション印加部材を中間転写ベルトから離間させて、中間転写ベルトのテンションが解除される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２５１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の方法では、駆動時に中間転写ベルトに接触してテンションを印加するテンション印加部材と、非駆動時にテンションを解除するテンション解除部材と、を追加する必要がある。そのため、画像形成装置の大型化の一因となる。
【０００９】
なお、以上では中間転写ベルトを有するタンデム型の画像形成装置を例に従来の課題について詳しく説明した。しかし、中間転写方式に限らず、またタンデム型に限らず、複数の支持ローラに巻き掛けられた画像を搬送する無端状のベルトを有する構成では同様のことが言える。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、簡易な構成でベルトに巻ぐせが付くのを抑制できるベルト搬送装置及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的は本発明に係るベルト搬送装置及び画像形成装置にて達成される。要約すれば、第１の本発明は、画像を画像受容位置で受容して搬送する無端状のベルトと、前記ベルトを支持する複数の支持ローラであって、前記ベルトの搬送方向において前記画像受容位置より下流側に配置され前記ベルトを駆動する駆動ローラと、前記ベルトの搬送方向において前記駆動ローラより下流側かつ前記画像受容位置より上流側に配置される負荷対向ローラと、を備えた複数の支持ローラと、前記負荷対向ローラとの間で前記ベルトを挟持して前記ベルトに搬送負荷を与える負荷部材と、を有し、前記ベルトは前記複数の支持ローラに巻き掛けられた際に余りを生じる周長を有し、前記駆動ローラにより前記ベルトが駆動されている際には前記ベルトの搬送方向において前記負荷対向ローラから前記駆動ローラまでの間の前記ベルトにテンションが付与され、前記駆動ローラによる前記ベルトの駆動が停止された際には前記駆動ローラは前記ベルトに従動して回転することが可能となり前記テンションが緩められることを特徴とするベルト搬送装置である。
【００１２】
第２の本発明によると、上記本発明のベルト搬送装置を有することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００１３】
第３の本発明によると、画像形成手段と、前記画像形成手段により形成される画像が１次転写部で１次転写される無端状の中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトに転写された画像を２次転写部で転写材に２次転写させる２次転写部材と、前記中間転写ベルトを支持する複数の支持ローラであって、前記２次転写部材との間で前記中間転写ベルトを挟持し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搬送方向において前記２次転写部より下流側かつ前記１次転写部より上流側に配置される負荷対向ローラと、を備えた複数の支持ローラと、前記負荷対向ローラとの間で前記中間転写ベルトを挟持して前記中間転写ベルトに搬送負荷を与える負荷部材と、を有し、前記中間転写ベルトは前記複数の支持ローラに巻き掛けられた際に余りを生じる周長を有し、前記駆動ローラにより前記中間転写ベルトが駆動されている際には前記中間転写ベルトの搬送方向において前記負荷対向ローラから前記駆動ローラまでの間の前記中間転写ベルトにテンションが付与され、前記駆動ローラによる前記中間転写ベルトの駆動が停止された際には前記駆動ローラは前記中間転写ベルトに従動して回転することが可能となり前記テンションが緩められることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、簡易な構成でベルトに巻ぐせが付くのを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】画像形成装置の模式的な断面図である。
【図２】動作状態及び静止状態のそれぞれにおける中間転写ベルトの状態を表す中間転写装置及び二次転写ローラの模式的な断面図である。
【図３】画像形成装置の他の例の模式的な断面図である。
【図４】中間転写ベルトに働く力を表す模式図である。
【図５】画像形成装置の他の例の要部の模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係るベルト搬送装置及び画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１７】
実施例１
１．画像形成装置の全体的な構成及び動作
図１は、本発明の一実施例に係る画像形成装置の模式的な断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、中間転写方式を採用したタンデム型の画像形成装置である。
【００１８】
画像形成装置１００は、複数の画像形成手段として、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の画像を形成する第１、第２、第３、第４の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを有する。画像形成装置１００には、コンピュータなどのホスト機器が通信可能に接続されている。そして、画像形成装置１００は、ホスト機器からの画像情報に従って電子写真方式を利用して転写材（記録用紙、プラスチックシート、布など）にフルカラー画像を形成することができる。
【００１９】
本実施例では、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの構成及び動作は、使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同一である。したがって、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用の要素であることを表す符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略し、当該要素について総括的に説明する。
【００２０】
画像形成部Ｐは、像担持体としてのドラム型（円筒形）の電子写真感光体（感光体）である感光ドラム１を有する。感光ドラム１の周囲には、次の各手段が配置されている。まず、帯電手段としてのローラ状の帯電部材である帯電ローラ２が配置されている。次に、露光手段としての露光装置３が配置されている。次に、現像手段としての現像装置４が配置されている。次に、１次転写手段としてのローラ状の１次転写部材である１次転写ローラ５が配置されている。次に、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置６が配置されている。
【００２１】
また、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと対向するように、中間転写体としての無端状のベルトである中間転写ベルト７が配置されている。中間転写ベルト７は、詳しくは後述するように、複数の支持ローラとしての２次転写前ローラ７１、２次転写対向ローラ７２及びクリーニング対向ローラ７３に巻き掛けられている。中間転写ベルト７の内周面側において、各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと対向する位置に、上述の１次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが配置されている。１次転写ローラ５は、中間転写ベルト７を介して感光ドラム１に向けて所定の圧力で付勢（押圧）され、中間転写ベルト７と感光ドラム１とが接触する１次転写部（１次転写ニップ）Ｎ１を形成する。つまり、中間転写ベルト７は、１次転写ニップＮ１で感光ドラム１と１次転写ローラ５とに挟持されている。また、中間転写ベルト７の外周面側において、後述する２次転写対向ローラ７２と対向する位置には、２次転写手段としてのローラ状の２次転写部材である２次転写ローラ８が配置されている。２次転写ローラ８は、中間転写ベルト７を介して２次転写対向ローラ７２に向けて所定の圧力で付勢（押圧）され、中間転写ベルト７と２次転写ローラ８とが接触する２次転写部（２次転写ニップ）Ｎ２を形成する。また、中間転写ベルト７の外周面側において、後述するクリーニング対向ローラ７３と対向する位置には、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置９が配置されている。
【００２２】
その他、画像形成装置１００には、転写材Ｓを２次転写ニップＮ２に供給する給送手段、転写材Ｓにトナー像を定着させる定着手段などが設けられている。
【００２３】
画像形成装置１００は、ホスト機器から印刷開始の信号を受け取ると、画像形成を開始する。画像形成が開始されると、感光ドラム１は図中矢印Ｒ１方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動される。感光ドラム１は、駆動源である駆動モータ（図示せず）によって図中矢印Ｒ１方向に回転駆動される。回転する感光ドラム１の表面は、帯電ローラ２によって略一様に帯電させられる。帯電した感光ドラム１の表面は、露光装置３によって走査露光されて、静電潜像（静電像）が形成される。感光ドラム１上に形成された静電潜像は、現像装置４によってトナーが付着させられてトナー像として現像（可視像化）される。感光ドラム１上に形成されたトナー像は、１次転写ニップＮ１において、１次転写ローラ５の作用により、図中矢印Ｒ２方向に回転駆動されている中間転写ベルト７上に転写（１次転写）される。フルカラー画像の形成時には、第１〜第４の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫにおいて上述の動作が行われて、各１次転写ニップＮ１において中間転写ベルト７上に、各色のトナー像が順次に重ね合わせるようにして転写された多重トナー像が形成される。
【００２４】
中間転写ベルト７上に形成されたトナー像は、２次転写ニップＮ２において、２次転写ローラ８の作用により、転写材Ｓ上に転写（２次転写）される。転写材Ｓとしては、例えば、上質紙（坪量７５ｇ／ｍ2）が用いられる。また、転写材Ｓは、格納カセット１１に収納されており、中間転写ベルト７上のトナー像に対して印刷位置が合うタイミングで２次転写ニップＮ２に搬送されてくる。トナー像が転写された転写材Ｓは、その後定着手段としての定着装置１０に搬送され、定着装置１０が備える定着ローラ１０ａと加圧ローラ１０ｂとの間の定着ニップで加熱及び加圧される。これにより、転写材Ｓの表面にトナー像が熱定着される。その後、トナー像が定着された転写材Ｓは、排出トレイ１２上へ排出される。これにより、画像形成工程が終了する。
【００２５】
なお、１次転写後に感光ドラム１上に残留したトナー（１次転写残トナー）は、ドラムクリーニング装置６によって感光ドラム１上から除去されて回収される。また、２次転写後に中間転写ベルト７上に残留したトナー（２次転写残トナー）は、ベルトクリーニング装置９によって中間転写ベルト７上から除去されて回収される。
【００２６】
本実施例の画像形成装置１００は、印字可能幅が２００ｍｍで、Ａ４サイズの転写材Ｓを毎分４０枚で印刷できる。
【００２７】
２．各部の構成
感光ドラム１は、直径２４ｍｍのアルミニウム製の円筒の表面に、正孔阻止層、電荷発生層及び電荷移動層を有する厚さが２０μｍの感光層を塗工して形成したものである。アルミニウム製の円筒は電気的に接地（グランドに接続）されている。感光ドラム１は、表面速度（周速度）２４０ｍｍ／ｓｅｃで図中矢印Ｒ１方向に回転駆動される。
【００２８】
帯電ローラ２は、感光ドラム１に接触して配置されている。帯電ローラ２は、直径５．５ｍｍの金属製の軸の上に、厚さが１．５ｍｍで体積固有抵抗率が１×１０4Ωｃｍ程度の導電性弾性体と、厚さ０．０５μｍで体積固有抵抗率１×１０10Ωｃｍ程度の表面層と、を形成したものである。帯電動作時に、帯電ローラ２には、帯電電源（図示せず）から−１１１５Ｖの帯電電圧（帯電バイアス）が印加される。感光ドラム１を回転させると、帯電ローラ２は感光ドラム１と略等速度で感光ドラム１に従動して回転する。帯電ローラ２は、帯電ローラ２と感光ドラム１との間の微小な空隙における放電により感光ドラム１を略一様に帯電させる。帯電処理後の感光ドラム１の表面電位（暗部電位）は、−５００Ｖ程度であった。ここで、感光ドラム１の表面電位は、トレック社製の表面電位計Ｍｏｄｅｌ３４４で測定した。
【００２９】
露光装置３は、レーザ光源と、ポリゴンミラーと、レンズと、を有する走査露光方式のもの（レーザスキャナ装置）である。露光装置３は、レーザ光源から放射されたレーザを、回転するポリゴンミラーにより感光ドラム１の回転に合わせて走査して、レンズを通して、帯電した感光ドラム１に照射する。このとき、露光装置３は、画像データに基づいてレーザの光量を制御する。これにより、感光ドラム１の表面は、画像データに基づいて走査露光されて、感光ドラム１上にはその画像データに基づく静電潜像が形成される。最大光量を受けた部分の感光ドラム１の表面電位（明部電位）は、−１００Ｖ程度に低下する。
【００３０】
現像装置４は、現像剤担持体としての現像ローラ４１を有する。現像動作時に、現像ローラ４１は感光ドラム１に接触する。現像装置４は、現像剤容器４２内に、現像剤として、懸濁重合法で製造した負帯電性の非磁性のトナーを収容している。このトナーの平均粒径は６．５μｍ程度である。トナーは、表面性を改質するために、粒径が２０ｎｍ程度の酸化ケイ素粒子が、トナーの重量の１．５％程度の量にて、表面に略均一に付着させられている。ここで、トナーの平均粒径は、ベックマン・コールター株式会社製のレーザ回折式粒度分布測定器ＬＳ−２３０で測定した体積平均粒径である。現像ローラ４１の表面には、摩擦帯電させたトナーが薄層状態で供給される。現像ローラ４１に担持されたトナーは、単位面積当りのトナー量が０．４ｍｇ／ｃｍ2程度で、単位質量当りのトナーの帯電量は−３０μＣ／ｇ程度である。ここで、単位質量当りのトナーの帯電量、単位面積当りのトナー量は、次のようにして求めた。すなわち、現像ローラ４１上のトナーを、内部にフィルタをもつ吸引式ファラデーゲージで吸引捕集する。そして、ファラデーゲージで測定された電荷と、トナーの捕集面積、フィルタの質量増加から、単位質量当りのトナーの帯電量、単位面積当りのトナー量を求めた。つまり、単位質量当りのトナーの帯電量は、ファラデーゲージで測定された電荷をフィルタの質量増加で除して求め、単位面積当りのトナー量はフィルタの質量増加を捕集面積で除して求めた。現像動作時に、現像ローラ４１には、現像電源（図示せず）から−３００Ｖの現像電圧（現像バイアス）が印加される。静電潜像のうちレーザの最大光量を受けた部分の表面電位は−１００Ｖでトナーが感光ドラム１に引き付けられる方向に電界が生じる。一方、静電潜像のうちレーザの露光を受けなかった部分の表面電位は−５００Ｖでトナーが感光ドラム１と反発する方向に電界が生じる。この静電気力により、感光ドラム１の静電潜像の露光部のみにトナーが付着することで、静電潜像が現像されて、トナー像になる。
【００３１】
ドラムクリーニング装置６は、感光ドラム１に接触して配置されたクリーニング部材としての弾性体ブレード（クリーニングブレード）６１を有する。感光ドラム１上の１次転写残トナーは、弾性体ブレード６１と感光ドラム１との接触部分で堰き止められることで、感光ドラム１上から除去されて、回収容器６２に回収される。
【００３２】
本実施例では、各画像形成部Ｐの感光ドラム１、帯電ローラ２、露光装置３、現像装置４などによって、画像形成手段が構成される。
【００３３】
また、本実施例では、中間転写ベルト７、各１次転写ローラ５、中間転写ベルト７の複数の支持ローラ７１、７２、７３、ベルトクリーニング装置９などを有して、ベルト搬送装置としての中間転写装置７０が構成される。中間転写装置７０及び２次転写ローラ８については、以下で詳しく説明する。
【００３４】
３．中間転写装置の構成
中間転写ベルト７は、ポリイミド（ＰＩ）樹脂にカーボンブラックを分散させた無端状のシートで構成されている。中間転写ベルト７は、厚さが６５μｍで、体積抵抗率が１×１０10Ωｃｍである。ここで、中間転写ベルト７の電気抵抗は、株式会社三菱化学アナリテック製の抵抗率計ハイレスタＵＰにハイレスタＵＰ専用プローブＵＲＳプローブ接続して印加電圧１００Ｖで測定した。また、中間転写ベルト７の幅方向の両端には、中間転写ベルト７が幅方向に動いて支持ローラから外れるのを防ぐために、幅５ｍｍ、高さ２．５ｍｍのリブが接着されている。
【００３５】
１次転写ローラ５は、直径６ｍｍの金属製の軸の上に、厚さが４ｍｍの導電性発泡体を被覆して構成されている。１次転写ローラ５は、高分子計器株式会社製のアスカーゴム硬度計Ｃ型で９．８Ｎの加重で測定したゴム硬度が３０度で、体積抵抗率は１０5〜１０9Ωｃｍである。１次転写ローラ５は、感光ドラム１側に総圧約１０Ｎで加圧される。これにより、１次転写ニップＮ１が形成される。１次転写ローラ５は、中間転写ベルト７の回転に従動して回転する。１次転写ローラ５は、１次転写電源（図示せず）に接続されている。１次転写動作時に、１次転写ローラ５には、１次転写電源から現像時のトナーの帯電極性（本実施例では負極性）とは逆極性の１次転写電圧（１次転写バイアス）が印加される。１次転写ニップＮ１では、感光ドラム１の表面電位（非露光部：−５００Ｖ、露光部：−１００Ｖ）と、１次転写ローラ５に印加された電圧（＋２２５Ｖ）との差により電界が形成されている。この電界の向きは、感光ドラム１の露光部と非露光部にかかわらず、負極性に帯電しているトナーが感光ドラム１から中間転写ベルト７に向かう方向である。この電界により、感光ドラム１上のトナーは中間転写ベルト７に移動する。
【００３６】
中間転写ベルト７は、複数の支持ローラとしての、２次転写前ローラ７１、２次転写対向ローラ７２及びクリーニング対向ローラ７３の３個の支持ローラに巻き掛けられている。なお、２次転写前ローラ７１、２次転写対向ローラ７２及びクリーニング対向ローラ７３は、電気的に接地（グランドに接続）されている。
【００３７】
２次転写前ローラ７１は、直径１９ｍｍの金属製の軸上に、表層として、体積抵抗率が１０5Ωｃｍ以下で厚さが０．５ｍｍの導電性ゴム層を設けて構成されている。２次転写前ローラ７１は、中間転写ベルト７の回転に従動して回転する。
【００３８】
２次転写対向ローラ７２は、直径１８ｍｍの金属製の軸の上に、表層として、中間転写ベルト７に対する静止摩擦係数が０．４で、体積抵抗率が１０5Ωｃｍ以下、厚さが１ｍｍの導電性のゴム層を設けて構成されている。２次転写対向ローラ７２には、駆動源である駆動モータ７４（図２）が接続されている。すなわち、２次転写対向ローラ７２は、２次転写ローラ８の対向極として機能すると共に、中間転写ベルト７を駆動する駆動ローラとして機能する。また、２次転写ローラ８が、２次転写対向ローラ７２側に総圧約４０Ｎで加圧される。これにより、２次転写ニップＮ２が形成される。
【００３９】
２次転写ローラ８は、直径８ｍｍの金属製の軸の上に、厚さが４ｍｍＥＰＤＭ発泡体からなる弾性層を被覆して構成されている。２次転写ローラ８は、高分子計器株式会社製のアスカーゴム硬度計Ｃ型で９．８Ｎの加重で測定したゴム硬度が３０度で、体積抵抗率は１０7〜１０9Ωｃｍである。上述のように、２次転写ローラ８が２次転写対向ローラ７２側に加圧されることにより、２次転写ニップＮ２が形成される。２次転写ローラ８は、中間転写ベルト７の回転に従動して回転する。２次転写ローラ８は、２次転写電源（図示せず）に接続されている。２次転写動作時に、２次転写ローラ８には、２次転写電源から現像時のトナーの帯電極性とは逆極性の２次転写電圧（２次転写バイアス）が印加される。２次転写ニップＮ２では、電気的に接地された２次転写対向ローラ７２と、２次転写ローラ８に印加された電圧（＋２０００Ｖ）との差により、負極性に帯電したトナーが中間転写ベルト７から２次転写ローラ８に向かう方向の電界が形成される。転写材Ｓが２次転写ニップＮ２を通過する時に、中間転写ベルト７上のトナー像は２次転写ニップＮ２に形成された電界により転写材Ｓに移動する。
【００４０】
クリーニング対向ローラ７３は、直径２３．４ｍｍの中空の金属製の軸の上に、表層として、中間転写体ベルト７に対する静止摩擦係数が０．４で厚さが０．３ｍｍのゴム層を設けて構成されている。クリーニング対向ローラ７３は、中間転写ベルト７の回転に従動して回転する。また、ベルトクリーニング装置９の弾性体ブレード９１が、クリーニング対向ローラ７３側に総圧約１０Ｎで加圧される。これにより、クリーニングニップＮ３が形成される。
【００４１】
ベルトクリーニング装置９は、中間転写ベルト７に接触して配置されたクリーニング部材としての弾性体ブレード（クリーニングブレード）９１を有する。中間転写ベルト７上の２次転写残トナーは、弾性体ブレード９１と中間転写ベルト７との接触部分で堰きとめられることで、中間転写ベルト７から除去されて、回収容器９２に回収される。
【００４２】
ここで、中間転写ベルト７の周長は８００ｍｍであり、３個の支持ローラ７１、７２、７３の外接周長７９５ｍｍよりも５ｍｍ長い。すなわち、中間転写ベルト７の周長は、複数の支持ローラに巻き掛けられた際に余りを生じる長さである。これにより、中間転写ベルト７は、静止状態では、全周が弛んだ状態で３個の支持ローラ７１、７２、７３に巻き掛けられている。
【００４３】
２次転写対向ローラ７２に接続された駆動モータ７４（図２）を動作させると、中間転写ベルト７は感光ドラム８と略同じ表面速度（周速度）２４０ｍｍ／ｓｅｃで図中矢印Ｒ２方向に回転駆動される。そして、中間転写ベルト７は、動作状態では、図中矢印Ｒ２で示す中間転写ベルト７の搬送方向（回転方向）においてクリーニングニップＮ３から２次転写ニップＮ２までの領域は、テンションがかけられた状態になる。
【００４４】
なお、動作状態では、中間転写ベルト７は２次転写対向ローラ７２に対して、２次転写対向ローラ７２に接触した位置から２次転写ニップＮ２までの巻き付け角度が３０度となるように巻き付いている。この角度は、２次転写対向ローラ７２の回転軸線方向に見た、該回転軸線を中心とする角度である。また、この角度は、実施例２において更に説明する中間転写ベルト７の２次転写対向ローラ７２に対する巻き付け角θ2に対応する。また、動作状態では、中間転写ベルト７はクリーニング対向ローラ７３に対して、クリーニングニップＮ３からクリーニング対向ローラ７３から離れる位置までの巻き付け角度が１５０度となるように巻き付いている。この角度は、クリーニング対向ローラ７３の回転軸線方向に見た、該回転軸線を中心とする角度である。また、この角度は、実施例２において更に説明する中間転写ベルト７のクリーニング対向ローラ７３に対する巻き付け角θ1に対応する。
【００４５】
４．中間転写装置の動作
次に、本実施例における中間転写装置７０の動作について更に詳しく説明する。図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ動作状態、静止状態における中間転写装置７０及び２次転写ローラ８の模式的な断面図である。
【００４６】
本実施例では、中間転写ベルト７は３個の支持ローラ７１、７２、７３に巻き掛けられている。そして、２次転写対向ローラ７２は、駆動モータ７４に接続されている。本実施例では、この駆動モータ７４はブラシレスＤＣモータである。
【００４７】
中間転写ベルト７の非駆動時には、駆動モータ７４への通電が遮断されており、駆動モータ７４は自由に回転することが可能となっている。そのため、２次転写ニップＮ２を形成する２次転写ローラ８と２次転写対向ローラ７２とは共に自由に回転すること可能な状態となっている。つまり、中間転写ベルト７の非駆動時には、２次転写対向ローラ７２は、中間転写ベルト７に従動して回転することが可能となっている。また、上述のように中間転写ベルト７の周長は３個の支持ローラ７１、７２、７３の外接周長よりも長い。そのため、図２（ｂ）に示すように、中間転写ベルト７は、静止状態では、全周が弛んだ状態で３個の支持ローラ７１、７２、７３に巻き掛けられている。この状態において、中間転写ベルト７にテンションはかけられておらず、巻ぐせは生じない。
【００４８】
中間転写ベルト７の駆動時には、駆動モータ７４に通電してこれを動作させる。中間転写ベルト７は、２次転写ニップＮ２で２次転写ローラ８と２次転写対向ローラ７２とに挟持されている。駆動モータ７４を動作させると、中間転写ベルト７が図中矢印Ｒ２方向（図中反時計回り）に駆動される。また、中間転写ベルト７は、クリーニングニップＮ３でベルトクリーニング装置９の弾性体ブレード９１とクリーニング対向ローラ７３とに挟持されている。これにより、中間転写ベルト７に搬送負荷（走行負荷）がかけられている。中間転写ベルト７の駆動が開始されると、中間転写ベルト７のクリーニングニップＮ３から２次転写ニップＮ２までの弛み分が巻き上げられる。さらに中間転写ベルト７が回転すると、クリーニングニップＮ３で中間転写ベルト７と弾性体ブレード９１との間で定常的に滑りが生じ、中間転写ベルト７の全体が回転し始める。このとき、図２（ａ）に示すように、中間転写ベルト７の搬送方向においてクリーニングニップＮ３から２次転写ニップＮ２までの領域は、テンションがかけられた状態になる。一方、中間転写ベルト７の搬送方向において、２次転写ニップＮ２からクリーニングニップＮ３までの領域は、弛んだ状態になる。
【００４９】
このように、中間転写ベルト７の駆動時には、中間転写ベルト７の搬送方向においてクリーニングニップＮ３から２次転写ニップＮ２までの領域にある１次転写ニップＮ１と２次転写ニップＮ２では、中間転写ベルト７は平面状に張られている。したがって、１次転写ニップＮ１、２次転写ニップＮ２において、トナー像を歪み無くそれぞれ１次転写、２次転写することができる。一方、中間転写ベルト７の駆動時に、中間転写ベルト７の搬送方向において２次転写ニップＮ２からクリーニングニップＮ３までの領域では、中間転写ベルト７は弛んだ状態で回転している。そして、クリーニングニップＮ３に入る時に、ベルトクリーニング装置９の弾性体ブレード９１で押さえられて、再び平面状に張られた領域に入っていく。
【００５０】
ここで、中間転写ベルト７を複数の支持ローラに張架して駆動する場合、中間転写ベルト７の幅方向において周長の違いがあると、周長の短い側のテンションが強くなる。このため、複数の支持ローラが平行に配置されていても、周長の短い方から長い方に寄り力が働く。従来の構成では、例えば、両端の周長がそれぞれ７９０ｍｍと７９２ｍｍの中間転写ベルト７を３個の支持ローラに張架して駆動した場合、次のようになることがあった。すなわち、中間転写ベルト７が幅方向に動き、端部に接着したリブを乗り越えて、中間転写ベルト７が３個の支持ローラから外れてしまう場合があった。これに対し、本実施例の構成では、中間転写ベルト７の搬送方向においてクリーニングニップＮ３から２次転写ニップＮ２までの領域だけにテンションがかけられている。そのため、中間転写ベルト７の幅方向に対する周長の違いによるテンションの差が生じないか又は著しく抑制される。本実施例の構成では、例えば、両端の周長がそれぞれ８００ｍｍと８０２ｍｍの中間転写ベルト７を用いた場合にも、中間転写ベルト７が３個の支持ローラから外れることはなかった。
【００５１】
画像形成が終了すると、駆動モータ７４への通電が遮断されて、再び２次転写対向ローラ８は自由に回転することが可能な状態となる。すると、１次転写ローラ５、２次転写前ローラ７１、２次転写対向ローラ７２及び２次転写ローラ８が、それぞれ中間転写ベルト７の張力差で中間転写ベルト７に従動して逆回転する。そして、中間転写ベルト７の搬送方向において２次転写ニップＮ２からクリーニングニップＮ３までの領域の弛み側から、クリーニングニップＮ３から２次転写ニップＮ２までの領域の張り側に中間転写ベルト７が引き戻される。これにより、図２（ｂ）に示すように、中間転写ベルト７は全周が弛んだ状態に戻る。
【００５２】
このように、本実施例のベルト搬送装置としての中間転写装置７０は、画像を画像受容位置としての１次転写ニップＮ１で受容して搬送する無端状のベルトである中間転写ベルト７を有する。また、中間転写装置７０は、ベルト７を支持する複数の支持ローラを有する。この複数の支持ローラは、次のものを備えている。まず、ベルト７の搬送方向において一次転写ニップＮ１より下流側に配置されベルト７を駆動する駆動ローラ（２次転写対向ローラ）７２である。また、ベルト７の搬送方向において駆動ローラ７２より下流側かつ一次転写ニップＮ１より上流側に配置される負荷対向ローラ（クリーニング対向ローラ）７３である。また、中間転写装置７０は、負荷対向ローラ７３との間でベルト７を挟持してベルト７に搬送負荷を与える負荷部材（弾性体ブレード）９１を有する。そして、ベルト７は複数の支持ローラに巻き掛けられた際に余りを生じる周長を有する。また、駆動ローラ７２によりベルト７が駆動されている際にはベルト７の搬送方向において負荷対向ローラ９１から駆動ローラ７２までの間のベルト７にテンションが付与される。さらに、駆動ローラ７２によるベルト７の駆動が停止された際には駆動ローラ７２はベルト７に従動して回転することが可能となり上記テンションが緩められる。
【００５３】
これにより、画像形成時には中間転写ベルト７に部分的にテンションが印加されて歪みなく画像形成ができると共に、非画像形成時には中間転写ベルト７は弛んだ状態となる。
【００５４】
以上、本実施例によれば、特別なテンション印加部材やテンション解除部材を追加せずに、駆動時にだけ中間転写ベルト７にテンションを印加して、非駆動時にはテンションを解除することができる。これにより、中間転写ベルト７に巻ぐせが付くのを抑制して、中間転写ベルト７の巻ぐせに起因する画像不良を抑制することができる。つまり、本実施例によれば、簡易な構成で、非駆動時の中間転写ベルト７のテンションを駆動時よりも低減することができる。これにより、非駆動時に中間転写ベルト７に巻ぐせが付くのを抑制できる。
【００５５】
実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例のベルト搬送装置及び画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例１のものと同じである。したがって、実施例１の画像形成装置のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００５６】
図３は、本実施例の画像形成装置の模式的な断面図である。本実施例では、クリーニング対向ローラ７３に負荷トルクを付与する付与手段として、クリーニング対向ローラ７３の回転軸に０．０８Ｎｍの軸トルク付与部材７５が取り付けられている。その他の構成と動作については実施例１と同様である。
【００５７】
図４を用いて中間転写ベルト７に働くテンションを考える。負荷側のクリーニング対向ローラ７３周りの力の釣り合いを表す図４（ａ）から、駆動時に中間転写ベルト７にかかるテンションＴ１は式１で求められる。
【００５８】
【数１】
2015135431.tif 000003
【００５９】
次に、駆動側の２次転写対向ローラ７２周りの力の釣り合いを表わす図４（ｂ）から、２次転写対向ローラ７２が中間転写ベルト７を滑らずに駆動できる最大の中間転写ベルト７のテンションＴ２は式２で求められる。
【００６０】
【数２】
2015135431.tif 000004
【００６１】
中間転写ベルト７にかかるテンションが大きいほど、振動などの外乱に対する中間転写ベルト７の安定性が高い。実施例１の場合、上記式１で求められる駆動時に中間転写ベルト７に働くテンションＴ１は１１Ｎである。しかし、上記式２で求められる２次転写対向ローラ７２が滑らずに駆動できる最大の中間転写ベルト７のテンションＴ２は２０Ｎであり、テンションには余力があった。そこで、本実施例では、クリーニング対向ローラ７３に０．０８Ｎｍの軸トルク付与部材７５を取り付けた。これにより、駆動時に中間転写ベルト７にかかるテンションＴ１は１７．５Ｎになり、中間転写ベルト７の安定性が高くなった。
【００６２】
中間転写ベルト７の搬送安定性を向上させる観点からは、テンションＴ１の値は、テンションＴ２の値より小さい範囲で、可及的にテンションＴ２の値に近い値にすることが好ましい。つまり、駆動ローラ７２によりベルト７が駆動されている際にベルト７の搬送方向において負荷対向ローラ７３から駆動ローラ７２までの間のベルト７に付与されるテンションをＴ１（Ｎ）とする。また、駆動ローラ７２がベルト７を滑らずに駆動できる最大のベルト７のテンションをＴ２（Ｎ）とする。このとき、次式、
Ｔ２×０．８≦Ｔ１＜Ｔ２
を満たすことが好ましい。テンションＴ１がテンションＴ２と比較して小さい場合、典型的には、本実施例のように負荷対向ローラの回転軸に負荷トルクを付与する付与手段を設けることで、上述のような好ましい範囲とすることができる。
【００６３】
以上、本実施例によれば、実施例１と同様の効果が得られると共に、駆動時に中間転写ベルト７に働くテンションを増加させることで、振動などに対する中間転写ベルト７の安定性を高めることができる。
【００６４】
その他
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
【００６５】
例えば、上述の実施例では、中間転写方式の画像形成装置において本発明を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、本発明は直接転写方式の画像形成装置においても同様に適用することができる。図５は、直接転写方式の画像形成装置の要部の模式的な断面図である。図５において、図１に示す中間転写方式の画像形成装置のものと同一又はそれに対応する要素には同一の符合を付している。図５の画像形成装置は、図１の画像形成装置における中間転写ベルト７を備えた中間転写装置７０に代えて、転写材を担持して搬送する転写材担持体としての無端状のベルトである転写材担持ベルト（搬送ベルト）２０７を備えた転写装置２７０を有する。画像形成部で形成されたトナー像は、画像受容位置としての転写ニップＮにおいて、転写材担持ベルト２０７に担持されて搬送される転写材Ｓに転写される。図５の画像形成装置では、転写装置２７０は、転写材担持ベルト２０７を支持する複数の支持ローラとして、駆動ローラ２７２及び負荷対向ローラ２７３を有する。駆動ローラ２７２には駆動源としての駆動モータ（図示せず）が接続され、負荷対向ローラ２７３には転写材担持ベルト２０７を介してベルトクリーニング装置２０９の弾性体ブレード２９１が押圧されている。また、転写材担持ベルト２０７の周長は、２個の支持ローラ２７２、２７３の外接周長より長い。これにより、駆動時に、転写材担持ベルト２０７の搬送方向においてクリーニングニップＮ３から駆動ローラ２７２までの間の転写材担持ベルト２０７にテンションがかけられる。また、駆動時に、転写材担持ベルト２０７の搬送方向において駆動ローラ２７２からクリーニングニップＮ３までの間の転写材担持ベルト２０７は弛んだ状態となる。また、静止状態では、駆動ローラ２７３は自由に回転することが可能となり、転写材担持ベルト２０７は全周が弛んだ状態となる。これにより、簡易な構成で、転写材担持ベルト２０７の駆動時に転写ニップＮにおける転写材担持ベルト２０７を平面状に張った状態とすると共に、転写材担持ベルト２０７の非駆動時には転写材担持ベルト２０７にかかるテンションを緩めることができる。
【００６６】
また、画像形成装置は、複数の画像形成部（画像受容位置）を有するタンデム型のものに限定されるものではない。例えば、単一の感光体に対して複数の現像装置を備え、感光体上に１色ずつトナー像を形成するごとにそれを中間転写ベルト又は転写材担持ベルト上の転写材に転写して画像を形成するものがある。本発明は、このような画像形成装置にも適用することができ、上述の実施例と同様の効果を得ることができる。
【００６７】
また、上述の実施例では、負荷部材がブレード状部材である場合について説明したが、これに限定されるものではない。負荷部材は、ベルトからトナーなどの付着物を除去するクリーニング部材としてのローラ状部材、ブラシ状部材などであってもよい。また、負荷部材は、クリーニング部材に限定されるものではなく、例えば、ベルトに付着したトナーを帯電させるトナー帯電部材としてのブレード状部材、ローラ状部材、ブラシ状部材などであってもよい。この場合、負荷部材は、これに電圧を印加するための電源に接続されていてよい。
【符号の説明】
【００６８】
１          感光ドラム
５          １次転写ローラ
７          中間転写ベルト
８          ２次転写ローラ
９          ベルトクリーニング装置
７０        中間転写装置
７１        ２次転写前ローラ
７２        ２次転写対向ローラ（駆動ローラ）
７３        クリーニング対向ローラ（負荷対向ローラ）
９１        弾性体ブレード（負荷部材）
【図１】
2015135431.tif 000005
【図２】
2015135431.tif 000006
【図３】
2015135431.tif 000007
【図４】
2015135431.tif 000008
【図５】
2015135431.tif 000009