(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の張架ローラと、
前記複数の張架ローラに張架された移動可能な無端状のベルトと、
前記ベルトの内周面に接触可能に設けられ、前記ベルトの内周面との接触部において前記ベルトの移動に伴って前記ベルトを摺擦する複数の摺擦部材と、
前記複数の摺擦部材をそれぞれ支持し、回動軸を有する、回動可能な複数の支持部材と、
前記複数の支持部材の回動軸をそれぞれ保持する複数の保持部と、
前記複数の摺擦部材をそれぞれ前記ベルトの内周面に向けて押圧するように前記複数の支持部材をそれぞれ押圧する押圧手段と、
を有するベルト装置において、
前記複数の摺擦部材は、前記ベルトの移動方向における前記接触部の上流側での前記ベルトの巻き付き角度が第１の角度の第１の摺擦部材と、前記第１の角度よりも大きい第２の角度の第２の摺擦部材とを含み、
前記ベルトの移動方向と略直交する方向に見たときの、前記複数の摺擦部材のそれぞれに関する、前記ベルトの移動方向における前記接触部の中心点と前記支持部材の回動中心とを結んだ直線と任意の基準直線とのなす角度を、回動中心配置角度としたとき、前記第２の摺擦部材に関する前記回動中心配置角度は、前記第１の摺擦部材に関する前記回動中心配置角度と異なることを特徴とするベルト装置。
【請求項２】
前記基準直線を前記複数の摺擦部材のうち少なくとも２つの摺擦部材と前記ベルトとの接触部を結んだ直線と略平行としたとき、前記第２の摺擦部材に関する前記回動中心配置角度は、前記第１の摺擦部材に関する前記回動中心配置角度よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のベルト装置。
【請求項３】
前記支持部材の回動軸は、前記ベルトの移動方向において前記接触部よりも上流側に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のベルト装置。
【請求項４】
前記複数の摺擦部材のうち前記第２の摺擦部材を含む特定の摺擦部材以外の摺擦部材を、それぞれ前記ベルトの内周面に接触させた位置と前記ベルトの内周面から離間させた位置との間で移動させる移動手段を有する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装置。
【請求項５】
前記ベルトの移動方向と略直交する方向に見たとき、前記特定の摺擦部材に関する前記接触部は、前記特定の摺擦部材以外の摺擦部材に関する前記接触部を結んだ直線に対し、前記ベルトの内周側に配置されていることを特徴とする請求項４に記載のベルト装置。
【請求項６】
前記複数の摺擦部材のうち、前記特定の摺擦部材は前記ベルトの移動方向において最下流に配置され、前記第２の摺擦部材は前記ベルトの移動方向において最上流に配置されていることを特徴とする請求項４又は５に記載のベルト装置。
【請求項７】
前記複数の摺擦部材のうち前記第２の摺擦部材以外の摺擦部材に関する前記回動中心配置角度は同じであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のベルト装置。
【請求項８】
複数の像担持体と、
複数の張架ローラと、
前記複数の張架ローラに張架され前記複数の像担持体と接触して移動可能な無端状のベルトと、
前記ベルトを介して前記複数の像担持体のそれぞれに対向して前記ベルトの内周面に接触可能に設けられ、前記ベルトの内周面との接触部において前記ベルトの移動に伴って前記ベルトを摺擦する複数の摺擦部材と、
前記複数の摺擦部材をそれぞれ支持し、回動軸を有する、回動可能な複数の支持部材と、
前記複数の支持部材の回動軸をそれぞれ保持する複数の保持部と、
前記複数の摺擦部材をそれぞれ前記ベルトの内周面に向けて押圧するように前記複数の支持部材をそれぞれ押圧する押圧手段と、
を有する画像形成装置において、
前記複数の摺擦部材は、前記ベルトの移動方向における前記接触部の上流側での前記ベルトの巻き付き角度が第１の角度の第１の摺擦部材と、前記第１の角度よりも大きい第２の角度の第２の摺擦部材とを含み、
前記ベルトの移動方向と略直交する方向に見たときの、前記複数の摺擦部材のそれぞれに関する、前記ベルトの移動方向における前記接触部の中心点と前記支持部材の回動中心とを結んだ直線と任意の基準直線とのなす角度を、回動中心配置角度としたとき、前記第２の摺擦部材に関する前記回動中心配置角度は、前記第１の摺擦部材に関する前記回動中心配置角度と異なることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記基準直線を前記複数の摺擦部材のうち少なくとも２つの摺擦部材と前記ベルトとの接触部を結んだ直線と略平行としたとき、前記第２の摺擦部材に関する前記回動中心配置角度は、前記第１の摺擦部材に関する前記回動中心配置角度よりも大きいことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記支持部材の回動軸は、前記ベルトの移動方向において前記接触部よりも上流側に配置されていることを特徴とする請求項８又は９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記複数の摺擦部材のうち前記第２の摺擦部材を含む特定の摺擦部材以外の摺擦部材を、それぞれ前記ベルトの内周面に接触させた位置と前記ベルトの内周面から離間させた位置との間で移動させる移動手段を有することを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記ベルトの移動方向と略直交する方向に見たとき、前記特定の摺擦部材に対応する像担持体と前記ベルトとの接触位置は、前記特定の摺擦部材以外の摺擦部材が前記接触させた位置に移動された状態における前記特定の摺擦部材以外の摺擦部材に対応する像担持体と前記ベルトとの接触位置を結んだ直線に対し、前記ベルトを内周側に押し込む方向に配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記複数の摺擦部材のうち、前記特定の摺擦部材は前記ベルトの移動方向において最下流に配置され、前記第２の摺擦部材は前記ベルトの移動方向において最上流に配置されていることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記複数の摺擦部材のうち前記第２の摺擦部材以外の摺擦部材に関する前記回動中心配置角度は同じであることを特徴とする請求項８〜１３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などにおいて用いられる無端状のベルトを備えたベルト装置、及びそのベルト装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式や静電記録方式を用いた画像形成装置では、ドラム状やベルト状の電子写真感光体（感光体）や静電記録誘電体とされる像担持体に、適宜の作像プロセスにてトナー像が形成される。このトナー像は、記録材担持体により搬送される記録材に直接転写されたり（直接転写方式）、一旦中間転写体に一次転写された後に記録材に二次転写されたりする（中間転写方式）。記録材担持体や中間転写体としては、無端状のベルトが多く用いられている。そして、このような画像形成装置として、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーで画像を形成する画像形成部を独立して有するタンデム方式の画像形成装置がある。
【０００３】
電子写真方式を用いて画像を形成する、中間転写方式、タンデム方式を採用した画像形成装置を例に更に説明する。この画像形成装置は、例えば像担持体としてドラム型の感光体である感光ドラムを有し、中間転写体として無端状のベルトで構成された中間転写ベルトを有する。そして、感光ドラムに形成されたトナー像は、中間転写ベルトを介して各感光ドラムに対向して設けられた転写部材（一次転写部材）の作用により、中間転写ベルトに一次転写される。
【０００４】
上記一次転写部材として、例えばパッド状、ブラシ状又はブレード状の部材などの、移動（無端移動）する中間転写ベルトを摺擦するものが用いられることがある。このような一次転写部材は、典型的には面で中間転写ベルトの内周面に接触する。このような一次転写部材は、中間転写ベルトとの間の摩擦力が比較的大きく、中間転写ベルトの移動により変形と復元とを繰り返す、所謂、スティックスリップ現象などを引き起こすことがある。その結果、一次転写部材の振動が騒音となって発生することがある。
【０００５】
そこで、画像形成動作中も一次転写部材が中間転写ベルトと安定して接触できるように、一次転写部材を支持する支持部材に回動支点を設け、支持部材を回動可能とする方法がある（特許文献１）。
【０００６】
また、タンデム方式の画像形成装置では、常にカラー画像の出力が要求されるわけではなく、例えばブラック単色画像の出力が要求されることも少なくない。そのため、ブラック単色画像を出力する際に、全ての感光ドラムを中間転写ベルトに接触させた状態で、ブラック以外の画像形成部の感光ドラムの回転駆動を停止させるものもある。しかし、この場合、停止した感光ドラムと中間転写ベルトとの間の摩擦で中間転写ベルト及び感光ドラムが劣化しやすくなる。
【０００７】
そこで、ブラック単色画像を出力する際に、ブラック以外の画像形成部において一次転写部材を感光ドラムから離間させ、中間転写ベルトと感光ドラムとを離間させる方法がある（特許文献２）。特許文献２では、ブラック用の感光ドラムと中間転写ベルトとの接触位置を、他の色用の感光ドラムと中間転写ベルトとの接触位置を結んだ直線に対して中間転写ベルトを押し込む方向に配置することを開示している。これにより、ブラック単色画像を出力する際に、ブラック以外の画像形成部の感光ドラムと中間転写ベルトとの距離を十分に離すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１８７８６７号公報
【特許文献２】特開２０１４−１６３９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、例えば特許文献２に記載されるような感光ドラムの配置態様を採用する場合などに、画像形成部によっては、中間転写ベルトが一次転写部材を押し下げようとする力が働く場合がある。
【００１０】
そして、中間転写ベルトを摺擦する一次転写部材を回動可能な支持部材で支持する構成の場合、スティックスリップなどが発生した際に支持部材にかかる力のつり合いが不安定であると、振動が起こり、騒音が発生することがある。これは、上述のように中間転写ベルトによって一次転写部材に押し下げようとする力が働いている画像形成部において、中間転写ベルトが移動することで支持部材の回動軸にかかる力の方向が変わる場合に顕著となる。
【００１１】
以上では、中間転写方式の画像形成装置を例に説明したが、直接転写方式の画像形成装置においても同様の問題は生じ得る。また、無端状のベルトと、移動するベルトを摺擦する、回動可能な支持部材に支持された摺擦部材と、を有する任意のベルト装置において同様の問題は生じ得る。
【００１２】
したがって、本発明の目的は、無端状のベルトと摺擦部材との間に発生する摩擦力に起因する摺擦部材の支持部材の振動を簡易な構成で低減することのできるベルト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】
【００１３】
上記目的は本発明に係るベルト装置及び画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、複数の張架ローラと、前記複数の張架ローラに張架された移動可能な無端状のベルトと、前記ベルトの内周面に接触可能に設けられ、前記ベルトの内周面との接触部において前記ベルトの移動に伴って前記ベルトを摺擦する複数の摺擦部材と、前記複数の摺擦部材をそれぞれ支持し、回動軸を有する、回動可能な複数の支持部材と、前記複数の支持部材の回動軸をそれぞれ保持する複数の保持部と、前記複数の摺擦部材をそれぞれ前記ベルトの内周面に向けて押圧するように前記複数の支持部材をそれぞれ押圧する押圧手段と、を有するベルト装置において、前記複数の摺擦部材は、前記ベルトの移動方向における前記接触部の上流側での前記ベルトの巻き付き角度が第１の角度の第１の摺擦部材と、前記第１の角度よりも大きい第２の角度の第２の摺擦部材とを含み、前記ベルトの移動方向と略直交する方向に見たときの、前記複数の摺擦部材のそれぞれに関する、前記ベルトの移動方向における前記接触部の中心点と前記支持部材の回動中心とを結んだ直線と任意の基準直線とのなす角度を、回動中心配置角度としたとき、前記第２の摺擦部材に関する前記回動中心配置角度は、前記第１の摺擦部材に関する前記回動中心配置角度と異なることを特徴とするベルト装置である。
【００１４】
本発明の他の態様によると、複数の像担持体と、複数の張架ローラと、前記複数の張架ローラに張架され前記複数の像担持体と接触して移動可能な無端状のベルトと、前記ベルトを介して前記複数の像担持体のそれぞれに対向して前記ベルトの内周面に接触可能に設けられ、前記ベルトの内周面との接触部において前記ベルトの移動に伴って前記ベルトを摺擦する複数の摺擦部材と、前記複数の摺擦部材をそれぞれ支持し、回動軸を有する、回動可能な複数の支持部材と、前記複数の支持部材の回動軸をそれぞれ保持する複数の保持部と、前記複数の摺擦部材をそれぞれ前記ベルトの内周面に向けて押圧するように前記複数の支持部材をそれぞれ押圧する押圧手段と、を有する画像形成装置において、前記複数の摺擦部材は、前記ベルトの移動方向における前記接触部の上流側での前記ベルトの巻き付き角度が第１の角度の第１の摺擦部材と、前記第１の角度よりも大きい第２の角度の第２の摺擦部材とを含み、前記ベルトの移動方向と略直交する方向に見たときの、前記複数の摺擦部材のそれぞれに関する、前記ベルトの移動方向における前記接触部の中心点と前記支持部材の回動中心とを結んだ直線と任意の基準直線とのなす角度を、回動中心配置角度としたとき、前記第２の摺擦部材に関する前記回動中心配置角度は、前記第１の摺擦部材に関する前記回動中心配置角度と異な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】
【００１５】
本発明によれば、無端状のベルトと摺擦部材との間に発生する摩擦力に起因する摺擦部材の支持部材の振動を簡易な構成で低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】画像形成装置の概略断面図である。
【図２】中間転写ユニットの概略斜視図である。
【図３】一次転写ユニットの上面図である。
【図４】一次転写ユニットの短手方向断面図である。
【図５】一次転写部材の側面図及び斜視図である。
【図６】一次転写ユニットの支持部材の周囲の斜視図及び長手方向断面図である。
【図７】一次転写ユニットの側面図である。
【図８】（ａ）カラーモード時及び（ｂ）モノクロモード時の、一次転写ユニットの当接離間状態を示す断面図である。
【図９】第１の画像形成部の一次転写ユニットにかかる力を説明するための断面図である（比較例）。
【図１０】第２の画像形成部の一次転写ユニットにかかる力を説明するための断面図である（比較例及び実施例）。
【図１１】第３の画像形成部の一次転写ユニットにかかる力を説明するための断面図である（比較例及び実施例）。
【図１２】第４の画像形成部の一次転写ユニットにかかる力を説明するための断面図である（比較例及び実施例）。
【図１３】第１の画像形成部の一次転写ユニットにかかる力を説明するための断面図である（実施例）。
【図１４】各一次転写ユニットの配置関係を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係るベルト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。
【００１８】
［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１００の概略断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を用いてフルカラー画像の形成が可能な、中間転写方式、タンデム方式を採用したレーザービームプリンタである。
【００１９】
画像形成装置１００は、複数の画像形成部（ステーション）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ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。なお、各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫに設けられる機能、構成が共通する要素について、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」は省略して当該要素について総括的に説明する。
【００２０】
画像形成部Ｓには、像担持体としての回転可能なドラム型の電子写真感光体（感光体）である感光ドラム１が配置されている。感光ドラム１は、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、帯電手段としてのローラ型の帯電部材である帯電ローラ２によって所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に一様に帯電させられる。帯電した感光ドラム１の表面は、露光手段（画像書き込み手段）としての露光装置（レーザースキャナ）３により画像情報に応じて露光され、感光ドラム１上に静電潜像（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、現像手段としての現像装置４によって現像剤としてのトナーを用いて現像（可視化）され、感光ドラム１上にトナー像が形成される。本実施例では、イメージ部露光と反転現像とにより、トナー像が形成される。つまり、一様に帯電処理された後に露光されることで電位の絶対値が低下した感光ドラム１上の露光部に、感光ドラム１の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーが付着する。
【００２１】
各画像形成部Ｓの各感光ドラム１と対向して、中間転写体としての無端状のベルトで構成された中間転写ベルト７が配置されている。中間転写ベルト７は、複数の張架ローラに張架され複数の像担持体と接触して移動可能な無端状のベルト（無端移動部材）の一例である。中間転写ベルト７は、図中矢印Ｒ２方向に回転駆動される。感光ドラム１上に形成されたトナー像は、感光ドラム１と中間転写ベルト７とが接触する一次転写部（一次転写ニップ）Ｎ１において、一次転写手段としての一次転写ユニット５の作用によって中間転写ベルト７上に静電的に転写（一次転写）される。このとき、一次転写ユニット５の後述する一次転写部材５１には、現像時のトナーの帯電極性（正規の帯電極性）とは逆極性の一次転写バイアス（一次転写電圧）が印加される。例えば、フルカラー画像の形成時には、各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに形成された各色のトナー像が、中間転写ベルト７上に重ね合わせるようにして順次転写される。一次転写後に感光ドラム１上に残留したトナーは、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーナ６によって感光ドラム１上から除去されて回収される。
【００２２】
一方、カセット１０に収納された記録用紙などの記録材（記録媒体、転写材、シート）Ｐが、給送ローラ１１、搬送ローラ１２、分離ローラ１３、レジストローラ１４により、二次転写部（二次転写ニップ）Ｎ２へ搬送される。二次転写部Ｎ２は、二次転写手段としてのローラ型の二次転写部材である二次転写ローラ８と、中間転写ベルト７との接触部である。そして、中間転写ベルト７上に形成されたトナー像は、二次転写部Ｎ２において、中間転写ベルト７と二次転写ローラ８とに挟持されて搬送される記録材Ｐ上に静電的に転写（二次転写）される。このとき、二次転写ローラ８には、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の二次転写バイアス（二次転写電圧）が印加される。二次転写後に中間転写ベルト７上に残留したトナー（二次転写残トナー）は、図示しない中間転写体クリーニング手段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。
【００２３】
トナー像が転写された記録材Ｐは、定着手段としての定着装置１５によって加熱及び加圧されて、その上にトナー像が定着される。トナー像を定着された記録材Ｐは、排出ローラ１６、排出コロ１７により、排出トレイ１８に排出（出力）される。
【００２４】
本実施例の画像形成装置１００は、フルカラー画像を形成可能なカラーモード（カラープリント）と、ブラック単色画像を形成可能なモノクロモード（モノクロプリント）と、を実行可能である。カラーモードでは、第１、第２、第３、第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫの全てを用いて、上述のようなプロセスでフルカラー画像を形成することができる。一方、モノクロモードでは、第４の画像形成部ＳＫのみを用いて、上述と同様のプロセスでブラック単色画像を形成することができる。そして、詳しくは後述するように、カラーモードとモノクロモードとで、各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと中間転写ベルト７との当接離間状態が変更される。
【００２５】
なお、感光ドラム１、帯電ローラ２、各色成分の画像の書き込みを行う露光装置３、現像装置４、一次転写ユニット５、ドラムクリーナ６によって、各画像形成部Ｓが構成される。また、各画像形成部Ｓの感光ドラム１と、感光ドラム１に作用するプロセス手段としての帯電ローラ２、現像装置４及びドラムクリーナ６とは、一体的に画像形成装置１００の装置本体１１０に対して着脱可能なプロセスカートリッジ９を構成する。
【００２６】
２．中間転写ユニット
次に、本実施例におけるベルト装置としての中間転写ユニット７０について説明する。
【００２７】
ここで、画像形成装置１００に関して、図１の右側を「正面（前）」、図１の左側を「背面（後）」、図１の紙面手前側を「左」、図１の紙面奥側を「右」とする。また、画像形成装置１００に関して、図１の上側を「上」、図１の下側を「下」とする。画像形成装置１００の左側と右側とを結ぶ線（図１の紙面に略垂直な線）は、感光ドラム１の回転軸線方向と略平行であり、中間転写ベルト７の移動方向と略直交する。画像形成装置１００の正面には、装置本体１１０の内部を開放するドア１２０が設けられている。このドア１２０を開放することで、各プロセスカートリッジ９、中間転写ユニット７０を、装置本体１１０に対して着脱できるようになっている。
【００２８】
図２は、中間転写ユニット７０の概略斜視図である。なお、図２において、中間転写ベルト７の図示は省略されている。中間転写ユニット７０は、中間転写ベルト７、駆動ローラ７１、テンションローラ７２、補助ローラ７３、フレーム７４、左側板７５、右側板７６、一次転写ユニット５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ及び離間部材７７を有する。
【００２９】
中間転写ベルト７は、樹脂材料やゴム材料で形成された、可撓性を有する無端状のベルト（フィルム）で構成されている。中間転写ベルト７は、張架ローラ（支持ローラ）としての駆動ローラ７１、テンションローラ７２及び補助ローラ７３に掛け回されて張架されている。これら３つの張架ローラは、左側板７５及び右側板７６に回転可能に支持されている。左側板７５及び右側板７６は、フレーム７４に取り付けられている。駆動ローラ７１は、装置本体１１０に設けられた駆動手段（図示せず）によって回転駆動され、中間転写ベルト７を移動（無端移動）させる。テンションローラ７２は、付勢手段としてのテンションバネ（図示せず）により、中間転写ベルト７の内周面側から外周面側に向けて付勢されており、中間転写ベルト７にテンション（ベルト張力）を付与する。
【００３０】
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に対応して、各一次転写ユニット５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが配置されている。各一次転写ユニット５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、フレーム７４によって支持されている。そして、各一次転写ユニット５の後述する一次転写部材５１が中間転写ベルト７を介して各感光ドラム１に向けて押圧されて、各感光ドラム１と中間転写ベルト７とが接触する一次転写部Ｎ１が形成される。一次転写ユニット５については後述して更に説明する。
【００３１】
また、前述の二次転写ローラ８は、中間転写ベルト７を介して駆動ローラ７１と対向する位置に配置される。そして、二次転写ローラ８が中間転写ベルト７を介して駆動ローラ（二次転写対向ローラ）７１に向けて押圧されて、中間転写ベルト７と二次転写ローラ８とが接触する二次転写部Ｎ２が形成される。
【００３２】
離間部材７７は、第１、第２、第３の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣの感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃから中間転写ベルト７を離間させるために、一次転写部材５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃを感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃから離間させる。離間部材７７については後述して更に説明する。離間部材７７は、複数の摺動部材のうち特定の摺擦部材以外の摺擦部材を、それぞれベルトの内周面に接触させた位置とベルトの内周面から離間させた位置と間で移動させる移動手段の一例である。
【００３３】
３．一次転写ユニット
次に、本実施例における一次転写ユニット５について説明する。本実施例では、一次転写ユニット５の基本的な構成及び動作は、第１、第２、第３、第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫで同じである。したがって、各画像形成部Ｓで共通する構成及び動作については総括的に説明し、一部の画像形成部Ｓにおいて異なる構成及び動作については、適宜指摘することとする。
【００３４】
図３は、一次転写ユニット５を感光ドラム１側から見た上面図である。図４は、中間転写ベルト７の移動方向と略直交する方向に沿って見た一次転写ユニット５の一部の概略断面図である。一次転写ユニット５は、一次転写部材５１、保持部材５２、支持部材５３、押圧部材５４、接点部材５５を有する。
【００３５】
一次転写部材５１は、感光ドラム１の回転軸線方向（中間転写ベルト７の移動方向と略直交する方向）に沿って配置される一方向に長い部材である。一次転写部材５１は、ベルトの内周面に接触可能に設けられ、ベルトの内周面との接触部においてベルトの移動に伴ってベルトを摺擦する摺擦部材の一例である。図５（ａ）は、一次転写部材５１の長手方向の側面図である。また、図５（ｂ）は、一次転写部材５１の斜視図である。本実施例では、一次転写部材５１の長手方向（中間転写ベルト７の移動方向と略直交する方向）の寸法Ｌは、Ｌ＝２３８ｍｍである。また、本実施例では、一次転写部材５１の短手方向（中間転写ベルト７の移動方向と略平行な方向）の寸法Ｗは、Ｗ＝４ｍｍである。本実施例では、一次転写部材５１の材質には、導電性ナイロン繊維を用いて形成されたベルベット状（ブラシ状）の織物を用いた。
【００３６】
一次転写部材５１は、その長手方向における異なる領域である起毛部５１ａと端部溶着部５１ｂとを有する。一次転写部材５１の長手方向の中央部の長さＬ１＝２１６ｍｍの領域が起毛部５１ａとなっており、起毛部５１ａの両端部の長さＬ２＝１１ｍｍの領域がそれぞれ端部溶着部５１ｂとなっている。繊維の厚みは、起毛部５１ａでＨ１＝約１．５ｍｍ、端部溶着部５１ｂでＨ２＝約０．５ｍｍである。起毛部５１ａは弾性を有しており、一次転写部材５１は起毛部５１ａが中間転写ベルト７の内周面と接触できるように配置される。
【００３７】
なお、一次転写部材５１は、本実施例のようなベルベット状（ブラシ状）の部材に限定されるものではない。例えば、一次転写部材５１としては、導電性弾性部材として導電性ウレタンフォームなどで形成されたパッド状のもの、導電性シートとして超高分子ポリエチレンシートなどで形成されたシート状のもの、又はこれらの組み合わせを用いてもよい。あるいは、一次転写部材５１としては、導電性弾性部材として導電性ゴムなどで形成されたブレード状のものを用いてもよい。
【００３８】
一次転写部材５１は、固定手段としての両面テープ（図示せず）により、保持部材５２に固定されて保持されている。本実施例では、保持部材５２は、厚さ０．８ｍｍの鋼板を、頂部５２ａと、該頂部５２ａと略直交する方向に互いに略平行に同方向に延びる２つの側部５２ｂ、５２ｂと、を有する形状に折り曲げ加工して形成されている。そして、一次転写部材５１は、この保持部材５２の頂部５２ａの上面に保持されている。
【００３９】
一次転写部材５１を保持した保持部材５２が支持部材５３によって支持されることで、一次転写部材５１は支持部材５３によって支持されている。支持部材５３は、一次転写部材５１の長手方向の両端部にそれぞれ配置されており、各支持部材５３は中間転写ベルト７の移動方向と略直交する方向（幅方向）の実質的な中央に対して線対称に構成されている。そして、一次転写部材５１は、その長手方向の両端部において、それぞれ押圧手段（付勢手段）としての押圧部材（付勢部材）５４が支持部材５３を押圧（付勢）することで、感光ドラム１に向かう方向へと押圧される。本実施例では、押圧部材５４は、圧縮バネで構成されている。これにより、感光ドラム１の外周面（表面）と中間転写ベルト７の外周面（表面）、及び中間転写ベルト７の内周面（裏面）と一次転写部材５１が、それぞれ密着できるようになっている。
【００４０】
図６（ａ）は、一次転写部材５１の左側の端部近傍の斜視図である。また、図６（ｂ）は、一次転写部材５１の左側の端部近傍における一次転写部材５１の長手方向の断面図である。図６（ａ）に示すように、保持部材５２は、その長手方向の両端部が、支持部材５３に形成された嵌合部５３ｂに軽圧入されることで、支持部材５３に固定されている。本実施例では、支持部材５３は樹脂材料で形成されている。また、図６（ｂ）に示すように、接点部材５５は、底部５５ａと、該底部５５ａと略直交する方向に互いに略平行に同方向に延びる２つの側部５５ｂ、５５ｂと、を有する板ばね形状となっている。この接点部材５５は、２つの側部５５ｂ、５５ｂの間に、一次転写部材５１の端部溶着部５１ｂと支持部材５３の嵌合部５３ｂの内面とを挟みこむようにして配置される。接点部材５５の上側の側部５５ｂは一次転写部材５１の端部溶着部５１ｂと接触し、下側の側部５５ｂは押圧部材５４と接触している。その結果、押圧部材５４と一次転写部材５１とが電気的に接続されている。そして、装置本体１１０に設けられた電気基盤（図示せず）から、押圧部材５４、接点部材５５を介して、一次転写部材５１に一次転写バイアスを供給することが可能となっている。
【００４１】
なお、本実施例では、保持部材５２と支持部材５３とが別体とされているが、これらは一体とされていてもよい。
【００４２】
図７は、フレーム７４に保持された状態の一次転写ユニット５の側面図である。図６（ａ）及び図７に示すように、支持部材５３は、中間転写ベルト７の移動方向に沿って配置される長手方向の一方の端部に、回動軸（回動支点部）５３ａを有する。回動軸５３ａの回動軸線（揺動軸線）は、感光ドラム１の回転軸線方向（中間転写ベルト７の移動方向と略直交する方向）と略平行に配置される。支持部材５３は、その回動軸５３ａがフレーム７４に形成された保持部７４ａによって保持されている。これにより、回動軸５３ａを中心として、つまり回動軸５３ａと保持部７４ａとの係合部を支点として、一次転写ユニット５が回動可能（揺動可能）とされている。また、回動軸５３ａが保持部７４ａに保持されることで、一次転写ユニット５の中間転写ベルト７の移動方向における位置決めがなされている。
【００４３】
４．一次転写ユニットの離間
本実施例の画像形成装置１００は、前述のように、カラーモードと、モノクロモードと、で画像を形成することができる。そして、カラーモードでは、第１、第２、第３、第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫの全てにおいて、感光ドラム１と中間転写ベルト７とが接触した状態とされる。一方、モノクロモードでは、第１、第２、第３の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣにおいては、感光ドラム１と中間転写ベルト７とが離間した状態とされ、第４の画像形成部ＳＫにおいてのみ感光ドラム１と中間転写ベルト７とが接触した状態とされる。
【００４４】
以下の説明では、各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫに関して設けられた要素を、語頭に「Ｙ」、「Ｍ」、「Ｃ」、「Ｋ」を付して区別することがある。また、以下の説明において、「上流側」、「下流側」とは、中間転写ベルト７の移動方向について言うものである。
【００４５】
本実施例では、離間部材７７の配置によって、カラーモードとモノクロモードとにおけるＹＭＣＫ感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと中間転写ベルト７との当接離間状態の切り替えが行われる。つまり、図７に示すように、ＹＭＣ支持部材５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃは、中間転写ベルト７の移動方向に沿って配置される長手方向の一方の端部（回動軸５３ａとは反対側）に係合部５３ｃを有する。一方、図２に示すように、離間部材７７は、ＹＭＣ支持部材５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃの係合部５３ｃと係合する離間作用部７７ａを有する。本実施例では、離間部材７７は、駆動ローラ７１を駆動させる駆動源（図示せず）からの駆動力が伝達され、中間転写ベルト７の移動方向と略平行に直線移動（往復移動、直動）する。
【００４６】
離間部材７７をその離間作用部７７ａがＹＭＣ支持部材５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃの回動軸５３ａに近付く方向に移動させると、離間作用部７７ａがＹＭＣ支持部材５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃの係合部５３ｃと係合し、該係合部５３ｃ上を摺動する。これにより、離間部材７７は、ＹＭＣ支持部材５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃを、押圧部材５４の押圧力に抗して中間転写ベルト７から離れる方向に回動させる。その結果、離間部材７７は、ＹＭＣ一次転写部材５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃを中間転写ベルト７から離間させて、ＹＭＣ感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃから中間転写ベルト７を離間させる。このときの離間部材７７の位置をカラー離間ポジションとする。
【００４７】
一方、カラー離間ポジションから、離間部材７７をその離間作用部７７ａがＹＭＣ支持部材５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃの回動軸５３ａから離れる方向に移動させると、上記とは逆に離間作用部７７ａが係合部５３上を摺動し、最終的に係合が解除される。これにより、ＹＭＣ支持部材５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃは、押圧部材５４の押圧力によって中間転写ベルト７に近付く方向に回動し、最終的にＹＭＣ一次転写部材５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃが中間転写ベルト７を介してＹＭＣ感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに当接する。このときの離間部材７７の位置をカラー当接ポジションとする。なお、本実施例では、Ｋ支持部材５３Ｋには係合部５３ｃは設けられておらず、また離間部材７７にもＫ画像形成部ＳＫに対応する離間作用部７７ａは設けられていない。
【００４８】
図８（ａ）は、カラーモード時のＹＭＣＫ感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと中間転写ベルト７との当接離間状態を示している。このとき、離間部材７７は、カラー当接ポジションに位置している。この状態では、ＹＭＣＫ一次転写部材５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋは、押圧部材５４の押圧力により中間転写ベルト７をそのベルト張力に抗して持ち上げる。そして、ＹＭＣＫ一次転写部材５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋは、それぞれに対応する感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの下面に当接する方向に移動させられて、所定の押圧力を持って押し当たった状態とされる。これにより、ＹＭＣＫ一次転写ユニット５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、それぞれＹＭＣＫ感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと中間転写ベルト７との間にニップを形成する。つまり、ＹＭＣＫ一次転写部材５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１ＫとＹＭＣＫ感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとで中間転写ベルト７が挟持されて、ＹＭＣＫ感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと中間転写ベルト７とが接触する。
【００４９】
ここで、本実施例では、Ｋ感光ドラム１Ｋは、ＹＭＣ感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに対し、中間転写ベルト７に近づく方向に２ｍｍずらして配置されている。つまり、カラーモード時の当接離間状態において、Ｋ感光ドラム１Ｋと中間転写ベルト７との接触位置は、ＹＭＣ感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃと中間転写ベルト７との接触位置を結んだ直線に対して、中間転写ベルト７を内周側に押し込む方向に配置されている。換言すれば、Ｋ一次転写部材５１Ｋと中間転写ベルト７の内周面との接触部は、ＹＭＣ一次転写部材５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃと中間転写ベルト７の内周面との接触部を結んだ直線に対して、中間転写ベルト７の内周側に配置されている。これは、モノクロモード時にＹＭＣ感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃと中間転写ベルト７との隙間を確保するための配置である。
【００５０】
図８（ｂ）は、モノクロモード時のＹＭＣＫ感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと中間転写ベルト７との当接離間状態を示している。このとき、離間部材７７は、カラー離間ポジションに位置している。この状態では、ＹＭＣ一次転写部材５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃは中間転写ベルト７から離れる方向へ約４ｍｍ移動させられ、中間転写ベルト７の内周面から離間されている。また、前述したように、ＹＭＣ感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１ＣとＫ感光ドラム１Ｋとでは、配置された高さが異なっている。そのため、ＹＭＣ一次転写部材５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃが中間転写ベルト７から離間すると、中間転写ベルト７はＹＭＣ感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃからも約２ｍｍ離間する方向へ移動する。結果として、ＹＭＣ感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃと中間転写ベルト７、及び中間転写ベルト７とＹＭＣ一次転写部材５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃは、それぞれ約２ｍｍずつ離間した状態となる。
【００５１】
なお、本実施例では、中間転写ベルト７の移動方向と略直交する方向に見たとき、Ｋ一次転写部材５１Ｋと中間転写ベルト７の内周面との接触部は、ほぼ駆動ローラ７１とテンションローラ７２との共通の接線上に配置されている。
【００５２】
５．一次転写ユニットの支持部材の配置
５−１．振動の概要
上述のように、一次転写ユニット５は、押圧部材５４の押圧力により中間転写ベルト７と感光ドラム１との間にニップを形成する。また、一次転写ユニット５の回動支点（揺動支点）を構成する支持部材５３の回動軸５３ａは、フレーム７４の保持部７４ａに対し上下方向に嵌合寸法分の隙間が設けられて、該保持部７４ａに保持されている。
【００５３】
中間転写ベルト７が移動している動的状態において、回動軸５３ａにかかる上下方向の力が不安定になると、上下振動が発生し、結果として騒音の発生につながる可能性がある。そのため、静的状態と動的状態とで、回動軸５３ａに同方向の力が働くようにすることが望まれる。
【００５４】
ここで、上述のように、ＹＭＣ感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃは、Ｋ感光ドラム１Ｋよりも上方に配置されている。特に、本実施例では、中間転写ベルト７の移動方向と略直交する方向に見たとき、ＹＭＣ一次転写部材５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃと中間転写ベルト７の内周面との接触部は、駆動ローラ７１とテンションローラ７２との共通の接線よりも上方に配置されている。したがって、図８（ａ）に示すカラーモード時の当接離間状態では、ＹＣ一次転写ユニット５Ｙ、５Ｃに下方に引っ張る力が働くことがある。また、中間転写ベルト７の停止状態と移動状態とでは、一次転写ユニット５にかかる力が変化する。そして、上述のように下方に引っ張る力が働く一次転写ユニット５では、中間転写ベルト７が移動することで、回動軸５３ａにかかる力の方向が変化することがある。特に、支持部材５３の回動軸５３ａが、中間転写ベルト７の移動方向において中間転写ベルト７と一次転写部材５１との接触部よりも上流側に配置されている場合、Ｙ画像形成部ＳＹにおいて支持部材５３の回動軸５３ａの振動が発生しやすい。以下、更に詳しく説明する。
【００５５】
５−２．一次転写ユニットに働く力、及び振動の発生メカニズム
次に、本実施例の構成の理解を容易とするために、比較例におけるカラーモード時の当接離間状態で一次転写ユニット５にかかる力について説明する。図９、図１０、図１１及び図１２は、それぞれＹＭＣＫ一次転写ユニット５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋにかかる力を説明するための、中間転写ベルト７の移動方向と略直交する方向に見た断面図である。
【００５６】
なお、比較例と本実施例とでは、Ｙ一次転写ユニット５Ｙにおける支持部材５３Ｙの配置が異なり、それ以外は実質的に同じである。
【００５７】
常時発生する静的な力として、次のものがある。
Ｆ１：押圧部材５４から受ける上方向の力
Ｆ２：中間転写ベルト７から受ける下方向の力
【００５８】
押圧部材５４から受ける力Ｆ１は、ＹＭＣＫ画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫのいずれにおいても、感光ドラム１の回転中心へ向かって働いている。また、ＹＭＣ一次転写部材５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃは、中間転写ベルト７を２ｍｍ押し上げている。そのため、中間転写ベルト７のテンション圧Ｔにより、Ｙ一次転写部材５１Ｙの上流側の端部は、中間転写ベルト７の屈曲により下方向の力Ｆ２を受ける。同様に、Ｃ一次転写部材５１Ｃの下流側の端部は、中間転写ベルト７の屈曲により下方向の力Ｆ２を受ける。この力Ｆ２によって、ＹＣ画像形成部ＳＹ、ＳＣでは、中間転写ベルト７の内周面と一次転写部材５１との接触部の中間転写ベルト７の移動方向における中心点（以下「転写部中心点」ともいう。）Ｏを支点として、回動軸５３ａにモーメントが発生する。なお、ＭＫ画像形成部ＳＭ、ＳＫでは、中間転写ベルト７がＭＫ一次転写ユニット５Ｍ、５Ｋに与える力は発生しない。また、各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、Ｆ１−Ｆ２＝２．８Ｎになるように押圧力が調整されている。
【００５９】
次に、中間転写ベルト７が移動する際に発生する動的な力として、次のものがある。
Ｆ３：一次転写部材５１と中間転写ベルト７との間の摩擦力及び一次転写バイアスを供給した際に発生する吸着力（以下「接線力」ともいう。）
Ｆ４：回動軸５３ａを上方へ押し上げる力
Ｆ５：回動軸５３ａと保持部７４ａとの間の摩擦力
【００６０】
Ｆ４、Ｆ５は、Ｆ３の発生に伴い発生する力である。Ｆ３が発生すると、回動軸５３ａと転写部中心点Ｏとの間に、Ｆ３の分力である「Ｆ３×ｓｉｎθ」が働き、この分力のｃｏｓθ成分である「Ｆ３×ｓｉｎθ×ｃｏｓθ」が上方向の力Ｆ４として回動軸５３ａに働く。また、Ｆ４の発生に伴い、回動軸５３ａの中間転写ベルト７の移動方向の位置決め面では、保持部７４ａとの間で摩擦力が下方向の力Ｆ５として働く。
【００６１】
以上が一次転写ユニット５に働く力であり、これらの合力によって、転写部中心点Ｏ周りのモーメント、すなわち回動軸５３ａにかかる上下方向の力が決定される。
【００６２】
次に、一次転写ユニット５の振動の発生メカニズムについて説明する。
【００６３】
上述のように、中間転写ベルト７が移動すると、接線力Ｆ３により、一次転写ユニット５は中間転写ベルト７の移動方向の力を受ける。その後、一次転写ユニット５が自らの剛性によって復元力を働かせることにより、その復元力が接線力Ｆ３を上回った瞬間に一次転写部材５１と中間転写ベルト７との間にスリップが発生する。その瞬間、一次転写部材５１と中間転写ベルト７との間の接線力Ｆ３がゼロとなる。また、Ｆ３がゼロとなることで、Ｆ３によって発生しているＦ４、Ｆ５もゼロとなり、一次転写ユニット５には一時的に静的な力（中間転写ベルト７が動いていない時の力）のみ働くようになる。
【００６４】
一次転写ユニット５は、上記の動作を繰り返しており、静的な状態で回動軸５３ａにかかる力の上下方向と、動的な状態で回動軸５３ａにかかる力の上下方向とが逆向きになると、上下方向の振動が発生する。これが一次転写ユニット５の振動の発生メカニズムである。
【００６５】
ここで、図９、図１０、図１１及び図１２を参照して、比較例におけるＹＭＣＫ一次転写ユニット５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋのそれぞれにかかる力を計算する。
【００６６】
・Ｙ画像形成部（図９）
Ｌ１ｙ（転写部中心点Ｏｙから回動軸５３ａＹの回動中心までの距離）＝３０ｍｍ
Ｌ２ｙ（転写部中心点Ｏｙから回動軸５３ａＹの中間転写ベルト７の移動方向の位置決め面までの距離）＝２７ｍｍ
Ｌ３ｙ（転写部中心点Ｏｙから一次転写部材５１Ｙの上流側端部までの距離）＝２ｍｍ
θｙ１（駆動ローラ７１からＹ一次転写部Ｎ１Ｙまでの中間転写ベルト７の接線と、転写部中心点Ｏｙと回動軸５３ａＹの回動中心とを結ぶ直線とのなす角度）＝９．５°
θｙ２（駆動ローラ７１からＹ一次転写部Ｎ１Ｙまでの中間転写ベルト７の接線と、Ｙ一次転写部Ｎ１ＹからＭ一次転写部Ｎ１Ｍまでの中間転写ベルト７の接線とのなす角度）＝２．５°
μ（回動軸５３ａＹとフレーム７４との摺動部の摩擦係数）＝０．２
Ｔ（中間転写ベルト７のテンション圧）＝４２．５Ｎ
Ｆ１ｙ（押圧部材５４の押し上げ力）＝４．６Ｎ
Ｆ２ｙ（Ｔが一次転写部材５１Ｙの上流側端部に与える押し下げ力）＝−（Ｔ×ｓｉｎθｙ２）＝−１．８Ｎ
Ｆ３ｙ（想定最大接線力）＝５Ｎ
Ｆ４ｙ（Ｆ３により発生する回動軸５３ａＹに対する押し上げ力）＝Ｆ３ｙ×ｓｉｎ（θｙ１＋θｙ２）×ｃｏｓ（θｙ１＋θｙ２）＝１．０２Ｎ
Ｆ５ｙ（回動軸５３ａＹとフレーム７４との間の摩擦力）＝−｛Ｆ３ｙ×ｃｏｓ2（θｙ１＋θｙ２）×μ｝＝−０．９６Ｎ
Ｍｓｙ（転写部中心点Ｏｙ周りの静的モーメント）
＝Ｆ２ｙ×Ｌ３ｙ＝−３．６Ｎ・ｍｍ
Ｍｄｙ（転写部中心点Ｏｙ周りの動的モーメント）
＝Ｍｓｙ＋Ｆ４ｙ×Ｌ１ｙ＋Ｆ５ｙ×Ｌ２ｙ＝１．０８Ｎ・ｍｍ
【００６７】
・Ｍ画像形成部（図１０）
Ｌ１ｍ＝３０ｍｍ
Ｌ２ｍ＝２７ｍｍ
θｍ（Ｙ一次転写部Ｎ１ＹからＭ一次転写部Ｎ１Ｍまでの中間転写ベルト７の接線と、転写部中心点Ｏｍと回動軸５３ａＭの回動中心とを結ぶ直線とのなす角度）＝１２°
μ＝０．２
Ｆ１ｍ＝２．８Ｎ
Ｆ３ｍ＝５Ｎ
Ｆ４ｍ＝Ｆ３ｍ×ｓｉｎθｍ×ｃｏｓθｍ＝１．０２Ｎ
Ｆ５ｍ＝−（Ｆ３ｍ×ｃｏｓ2θｍ×μ）＝−０．９６Ｎ
Ｍｓｍ（転写部中心点Ｏｍ周りの静的モーメント）
＝０Ｎ・ｍｍ
Ｍｄｍ（転写部中心点Ｏｍ周りの動的モーメント）
＝Ｍｓｍ＋Ｆ４ｍ×Ｌ１ｍ＋Ｆ５ｍ×Ｌ２ｍ＝４．６８Ｎ・ｍｍ
【００６８】
・Ｃ画像形成部（図１１）
Ｌ１ｃ＝３０ｍｍ
Ｌ２ｃ＝２７ｍｍ
Ｌ３ｃ（転写部中心点Ｏｃから一次転写部材５１Ｃの下流側端部までの距離）＝２ｍｍ
θｃ１（Ｍ一次転写部Ｎ１ＭからＣ一次転写部Ｎ１Ｃまでの中間転写ベルト７の接線と、転写部中心点Ｏｃと回動軸５３ａＣの回動中心とを結ぶ直線とのなす角度）＝１２°
θｃ２（Ｍ一次転写部Ｎ１ＭからＣ一次転写部Ｎ１Ｃまでの中間転写ベルト７の接線と、Ｃ一次転写部Ｎ１ＣからＫ一次転写部Ｎ１Ｋまでの中間転写ベルト７の接線とのなす角度）＝１．５°
μ＝０．２
Ｔ（中間転写ベルト７のテンション圧）＝４２．５Ｎ
Ｆ１ｃ＝３．９Ｎ
Ｆ２ｃ（Ｔが一次転写部材５１Ｃの下流側端部に与える押し下げ力）＝−（Ｔ×ｓｉｎθｃ２）＝−１．１Ｎ
Ｆ３ｃ＝５Ｎ
Ｆ４ｃ＝Ｆ３×ｓｉｎ（θｃ１＋θｃ２）×ｃｏｓ（θｃ１＋θｃ２）＝１．１３Ｎ
Ｆ５ｃ＝−｛Ｆ３×ｃｏｓ2（θｃ１＋θｃ２）×μ｝＝−０．９５Ｎ
Ｍｓｃ（転写部中心点Ｏｃ周りの静的モーメント）
＝Ｆ２ｃ×−Ｌ３ｃ＝２．２Ｎ・ｍｍ
Ｍｄｃ（転写部中心点Ｏｃ周りの動的モーメント）
＝Ｍｓｃ＋Ｆ４ｃ×Ｌ１ｃ＋Ｆ５ｃ×Ｌ２ｃ＝１０．４５Ｎ・ｍｍ
【００６９】
・Ｋ画像形成部（図１２）
Ｌ１ｋ＝３０ｍｍ
Ｌ２ｋ＝２７ｍｍ
θｋ１（Ｃ一次転写部Ｎ１ＣからＫ一次転写部Ｎ１Ｋまでの中間転写ベルト７の接線と、転写部中心点Ｏｃと回動軸５３ａＫの回動中心とを結ぶ直線とのなす角度）＝１３．５°
θｋ２（Ｃ一次転写部Ｎ１ＣからＫ一次転写部Ｎ１Ｋまでの中間転写ベルト７の接線と、Ｋ一次転写部Ｎ１Ｋからテンションローラ７２までの中間転写ベルト７の接線とのなす角度）＝１．５°
μ＝０．２
Ｆ１ｋ＝２．８Ｎ
Ｆ３ｋ＝５Ｎ
Ｆ４ｋ＝Ｆ３ｋ×ｓｉｎ（θｋ１−θｋ２）×ｃｏｓ（θｋ１−θｋ２）＝１．０２Ｎ
Ｆ５ｋ＝−｛Ｆ３ｋ×ｃｏｓ2（θｋ１−θｋ２）×μ｝＝−０．９６Ｎ
Ｍｓｋ（転写部中心点Ｏｋ周りの静的モーメント）
＝０Ｎ・ｍｍ
Ｍｄｋ（転写部中心点Ｏｋ周りの動的モーメント）
＝Ｍｓｋ＋Ｆ４ｋ×Ｌ１ｋ＋Ｆ５ｋ×Ｌ２ｋ＝４．６８Ｎ・ｍｍ
【００７０】
以上のように、比較例では、Ｙ画像形成部ＳＹにおいてのみ、転写部中心点Ｏｙ周りの静的モーメントＭｓｙと動的モーメントＭｄｙとの上下方向が切り替わる。したがって、比較例では、Ｙ画像形成部ＳＹにおいて、スティックスリップの発生時などに回動軸５３ａの振動が発生しやすい状況となる。
【００７１】
これは、Ｙ画像形成部ＳＹでは、一次転写部材５１Ｙの上流側端部における一次転写部材５１Ｙに対する中間転写ベルト７の巻き付き角度（θｙ２）が相対的に大きくなっているためである。つまり、Ｙ画像形成部ＳＹでは、上記巻き付き角度が相対的に大きいことで、一次転写部材５１Ｙの上流側端部に下方向の力が働き、その結果支持部材５３Ｙの回動軸５３ａＹに下方向の力が働いて、静的状態でその下方向の力が支配的となっているためである。
【００７２】
ここで、上記巻き付き角度は、中間転写ベルト７の移動方向と略直交する方向に見たとき、中間転写ベルト７の内周面と一次転写部材５１との接触部の直下流の中間転写ベルト７の接線と直下流の中間転写ベルト７の接線とのなす角度で代表できる。
【００７３】
なお、ＭＣＫ画像形成部ＳＭ、ＳＣ、ＳＫでは、上記巻き付き角度は実質的にゼロである。Ｋ画像形成部ＳＫでは、一次転写部Ｎ１Ｋの上流側端部において、中間転写ベルト７は感光ドラム１Ｋ側に巻き付いている。
【００７４】
５−３．本実施例の構成
次に、本実施例におけるカラーモード時の当接離間状態で一次転写ユニット５にかかる力について説明する。図１３は、本実施例におけるＹ一次転写ユニット５Ｙにかかる力を説明するための、中間転写ベルト７の移動方向と略直交する方向に見た断面図である。
【００７５】
本実施例では、上述の比較例における検討結果に基づいて、Ｙ画像形成部ＳＹにおいて、上記θｙ２の分だけ支持部材５３Ｙの回動軸５３ａＹの高さを下げている。これにより、駆動ローラ７１からＹ一次転写部Ｎ１Ｙまでの中間転写ベルト７の接線と、転写部中心点Ｏｙと回動軸５３ａＹの回動中心とを結ぶ直線とのなす角度θｙ１は、１２°（＝θｙ１’）になる。
【００７６】
つまり、上述の比較例では、Ｙ画像形成部ＳＹにおいて、一次転写部材５１Ｙの上流側端部における一次転写部材５１Ｙに対する中間転写ベルト７の巻き付き角度（θｙ２）が相対的に大きくなっている。そのために、静的状態で一次転写部材５１Ｙの上流側端部に下方向の力が働いていた。これに対して、本実施例では、一次転写部材５１Ｙの上流側端部は、中間転写ベルト７の面と略平行になっているため、一次転写部材５１Ｙの上流側端部には下方向の力は働かない。その代わりに、一次転写部材５１Ｙの下流側端部が中間転写ベルト７の屈曲点となり、その下流側端部に下向きの力が働くようになる。そのため、支持部材５３Ｙの回動軸５３ａＹには、その下流側端部を支点として、上向きの力が働くようになる。
【００７７】
ここで、本実施例におけるＹ一次転写ユニット５Ｙにかかる力を計算する。なお、ＭＣＫ一次転写ユニット５Ｍ、５Ｃ、５Ｋにかかる力は比較例と同じである。
Ｌ１ｙ＝３０ｍｍ
Ｌ２ｙ＝２７ｍｍ
Ｌ３ｙ＝２ｍｍ
θｙ１’＝１２°
θｙ２＝２．５°
μ＝０．２
Ｔ＝４２．５Ｎ
Ｆ１ｙ＝４．６Ｎ
Ｆ２ｙ（Ｔが一次転写部材５１Ｙの下流側端部に与える押し下げ力）＝−（Ｔ×ｓｉｎθｙ２）＝−１．８Ｎ
Ｆ３ｙ＝５Ｎ
Ｆ４ｙ＝Ｆ３ｙ×ｓｉｎ（θｙ１’＋θｙ２）×ｃｏｓ（θｙ１’＋θｙ２）＝１．２１Ｎ
Ｆ５ｙ＝−｛Ｆ３ｙ×ｃｏｓ2（θｙ１＋θｙ２）×μ｝＝−０．９４Ｎ
Ｍｓｙ（転写部中心点Ｏｙ周りの静的モーメント）
＝Ｆ２ｙ×−Ｌ３ｙ＝３．６Ｎ・ｍｍ
Ｍｄｙ（転写部中心点Ｏｙ周りの動的モーメント）
＝Ｍｙｓ＋Ｆ４ｙ×Ｌ１ｙ＋Ｆ５ｙ×Ｌ２ｙ＝１４．５２Ｎ・ｍｍ
【００７８】
上記の通り、本実施例では、静的状態と動的状態とのいずれにおいても、支持部材５３Ｙの回動軸５３ａＹに同方向（上方向）に力が働く。
【００７９】
図１４は、本実施例の各画像形成部Ｓにおける一次転写ユニット５の配置関係を簡略化して示す。ここで、中間転写ベルト７の移動方向と略直交する方向に見たときの、転写部中心点Ｏと支持部材５３の回動中心とを結んだ直線と、任意の基準直線Ｘとのなす角度を、回動中心配置角度θとする。このとき、本実施例では、Ｙ一次転写部材５Ｙについての回動中心配置角度θｙは、ＭＣＫ一次転写部５Ｍ、５Ｃ、５Ｋのそれぞれについての回動中心配置角度θｍ、θｃ、θｋと異なる。例えば、基準直線Ｘを中間転写ベルト７の移動方向と略平行（より詳細には、複数の一次転写部材５１のうち少なくとも２つの一次転写部材５１と中間転写ベルト７との接触部を結んだ直線と略平行）とする。このとき、本実施例では、ＹＭＣＫ一次転写部材５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋのそれぞれについての回動中心配置角度θｙ、θｍ、θｃ、θｋは、次のような関係になっている。
θｙ＞θｍ＝θｃ＝θｋ
【００８０】
より具体的には、基準直線ＸをＹＭＣ一次転写部Ｎ１Ｙ、Ｎ１Ｍ、Ｎ１Ｃにおける中間転写ベルト７の接線（ＹＭＣ感光ドラム１の共通の接線）としたとき、本実施例ではθｙ、θｍ、θｃ、θｋは次のようになっている。
θｙ＝θｙ１＋θｙ２＝１４．５°
θｍ＝１２°
θｃ＝θｃ１＝１２°
θｋ＝θｋ１−θｋ２＝１２°
（ＹＭＣ一次転写部Ｎ１Ｙ、Ｎ１Ｍ、Ｎ１Ｃにおける中間転写ベルト７の接線とＫ一次転写部Ｎ１Ｋからテンションローラ７２までの中間転写ベルト７の接線は略平行であるため。）
【００８１】
以上のように、中間転写ベルト７の内周面と一次転写部材５１との接触部の上流側での一次転写部材５１に対する中間転写ベルト７の巻き付き角度が、少なくとも一部の一次転写部材５１において他の一次転写部材５１よりも大きいことがある。この場合に、その一部の一次転写部材５１に関する回動中心配置角度θを他の一次転写部材５１に関する回動中心配置角度θと異ならせる。より詳細には、その一部の一次転写部材５１に関する回動中心配置角度θを、他の一次転写部材５１に関する回動中心配置角度θよりも大きくする。これにより、スティックスリップが発生した際などにおいても、その一部の一次転写部材５１に関する支持部材５３の回動軸５３ａの上下振動の発生を抑制することができる。
【００８２】
なお、静的モーメントが０Ｎ・ｍｍであったＭ画像形成部ＳＭとＫ画像形成部ＳＫについても、Ｙ画像形成部ＳＹと同様に支持部材５３の回動軸５３ａの高さを下げて回動中心配置角度θを大きくしてもよい。これにより、Ｍ画像形成部ＳＭとＫ画像形成部ＳＫにおいても、回動軸５３ａに対しより大きな上方向の静的モーメントを発生させることが可能となり、中間転写ユニット７０全体における振動抑制効果を更に高めることができる。
【００８３】
以上説明したように、本実施例によれば、中間転写ベルト７と一次転写部材５１との間に発生する摩擦力に起因する一次転写部材５１の支持部材５３の振動を簡易な構成で低減することができる。
【００８４】
［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。
【００８５】
上述の実施例では、無端状のベルトが中間転写体である中間転写方式の画像形成装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、直接転写方式の画像形成装置にも適用することができる。直接転写方式の画像形成装置は、図１の画像形成装置における中間転写ベルトに代えて、記録材担持体としての無端状のベルトで構成された搬送ベルト（記録材担持ベルト）を有する。この画像形成装置では、各画像形成部で感光ドラムに形成されたトナー像は、各転写部において、転写部材の作用により、搬送ベルト上に担持されて搬送される記録材に転写される。この場合、画像形成部の構成は、図１の画像形成装置のものと同様であり、また転写部材（転写ユニット）としては、図１の画像形成装置の一次転写部材（一次転写ユニット）と同様のものが用いられる。このような直接転写方式の画像形成装置においても、中間転写方式の画像形成装置の場合と同様の転写ユニットの振動による騒音の問題が生じ得る。したがって、このような直接転写方式の画像形成装置においても、本発明を適用することで、上述の実施例と同様の効果を得ることができる。
【００８６】
また、上述の実施例では、複数の画像形成部のうち特定の画像形成部以外の画像形成部の転写部材をベルトから離間できるようにしたが、全ての画像形成部の転写部材がベルトから離間できるようになっていてもよい。
【００８７】
また、画像形成装置は、複数の画像形成部としてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４個の画像形成部を有するものに限定されるものではなく、より多くても、より少なくてもよい。また、モノクロモードは、ブラック単色画像を形成する場合に限定されず、何色であってもよい。
【００８８】
また、上述の実施例では、画像形成装置がレーザービームプリンタである例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ又はこれらの複数の機能を有する複合機などの画像形成装置、あるいは軽印刷機などと接続して使用する原稿搬送装置などに適用することが可能である。つまり、本発明は、無端状のベルトと、移動するベルトを摺擦する、回動可能な支持部材に支持された摺擦部材と、を有する任意のベルト装置に適用することが可能である。
【００８９】
上述の実施例では、複数の転写部材のうち一の転写部材とベルトとの接触位置が、他の転写部材とベルトとの接触位置に対してベルトを内周側に押し込む方向に配置されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、全ての転写部材とベルトとの接触位置が同一直線上に配置される構成であっても、本発明を適用することができる。つまり、ベルトの移動方向においいて最上流の転写部と最下流の転写部との間を転写領域とする。このとき、例えば各転写部材とベルトとの接触位置を結んだ直線が、転写領域の上流側に隣接して配置された張架ローラと下流側に隣接して配置された張架ローラとの共通の接線よりもベルトの外周側（上方）に配置されることがある。この場合も、最上流の転写部では、転写部材に対してベルトによりベルトの内周側に向けて引っ張る力がかかる。そして、上述の実施例の場合と同様に、最上流の転写部の支持部材の回動軸に対して、ベルトの内周側に向けた静的モーメントが生じることがある。したがって、このような構成においても、本発明を適用することで、上述の実施例の場合と同様に、支持部材の回動軸の振動を抑制して騒音の発生を抑制することができる。
【００９０】
つまり、本発明は、ベルトの内周面と転写部材との接触部の上流側での転写部材に対するベルトの巻き付き角度が第１の角度の第１の摺擦部材と、第１の角度よりも大きい第２の角度の第２の摺擦部材とを含む複数の転写部材を有する構成であれば適用できる。そして、そのような構成において、上記第２の摺擦部材に関する回動中心配置角度θを、上記第１の摺擦部材に関する回動中心配置角度θと異ならせればよい。より詳細には、上述のように、上記第２の摺擦部材に関する回動中心配置角度θを、上記第１の摺擦部材に関する回動中心配置角度θよりも大きくすればよい。このとき、その巻き付き角度が大きい転写部材は一つであることに限定されるものではない。例えば、転写部材とベルトとの接触位置がベルトの移動方向に沿って交互に高低を繰り返すような構成があり得る。この構成では、転写部材とその上流側に配置された張架ローラや転写部材との間のベルトの張り面が、２つ以上の転写部材においてそれ以外の転写部材よりも大きく傾いている（巻き付き角度が大きい）ことが考えられる。この場合、その相対的に巻き付き角度が大きい２つ以上の転写部材のうち少なくとも１つに関する回動中心配置角度θを、その転写部材よりも巻き付き角度が小さい少なくとも１つの転写部材の回動中心配置角度θと異ならせれば、相応の効果が得られる。
【符号の説明】
【００９１】
１          感光ドラム
５          一次転写ユニット
７          中間転写ベルト
５１        一次転写部材
５３        支持部材
５３ａ      回動軸
５４        押圧部材
７０        中間転写ユニット（ベルト装置）
７４        フレーム
７４ａ      保持部
１００      画像形成装置
Ｎ１        一次転写部
Ｓ          画像形成部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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