(57)【要約】【課題】コスト上昇を招くことなくしかもベルト自らが温度上昇を抑えることが可能な構成を備えたベルト装置を提供する。【解決手段】複数のローラに掛け回され、該ローラの一つが加熱源の近傍に配置されている構成を備えたベルト装置において、上記加熱源近傍を通過するベルトの温度を該加熱源近傍以外を通過するベルトの温度に対して殆ど変化させない構成を備えたことを特徴とする。【選択図】　　　図４
2004109764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のローラに掛け回され、該ローラの一つが加熱源の近傍に配置されている構成を備えたベルト装置において、
上記加熱源近傍を通過するベルトの温度を該加熱源近傍以外を通過するベルトの温度に対して殆ど変化させない構成を備えたことを特徴とするベルト装置。
【請求項２】
請求項１記載のベルト装置において、上記ベルトは複数のローラに掛け回され、それらローラのうちで、上記加熱源の近傍に位置するローラを上記ベルトへの熱伝達を抑制する構成としたことを特徴とするベルト装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のベルト装置において、
上記加熱源の近傍に位置するローラは、金属よりも低い熱伝導率を備えた構成とされていることを特徴とするベルト装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちの一つに記載のベルト装置において、
上記加熱源の近傍に位置するローラは、軸方向で上記ベルトが掛け回される周回部と熱非伝動部とが設けられていることを特徴とするベルト装置。
【請求項５】
請求項４記載のベルト装置において、
上記熱非伝動部は、金属よりも低い熱伝導率を有する部材が用いられていることを特徴とするベルト装置。
【請求項６】
請求項４または５記載のベルト装置において、
上記周回部は、光学的反射面を構成可能な金属面で構成されていることを特徴とするベルト装置。
【請求項７】
請求項４または５記載のベルト装置において、
上記熱非伝動部には、上記ベルトに当接可能な可撓性部材が用いられることを特徴とするベルト装置。
【請求項８】
請求項４または５記載のベルト装置において、
上記熱非伝動部には、上記ベルトに当接可能な先端を有する植毛が用いられることを特徴とするベルト装置。
【請求項９】
請求項４乃至８のうちの一つに記載のベルト装置において、
上記熱非伝動部は少なくともローラの軸方向端部以外に設けられていることを特徴とするベルト装置。
【請求項１０】
請求項４乃至９のうちの一つに記載のベルト装置において、
上記熱非伝動部は導電性部材で構成されていることを特徴とするベルト装置。
【請求項１１】
請求項１０記載のベルト装置において、
上記熱非伝動部は、比抵抗値が１０−３〜１０−１Ω／ｃｍに設定されていることを特徴とするベルト装置。
【請求項１２】
請求項８記載のベルト装置において、
上記植毛の密度は、１０００〜５００００本／ｃｍ２に設定されていることを特徴としている。
【請求項１３】
請求項８または１２記載のベルト装置において、
上記植毛の毛の高さ（Ｈ）は、ベルトの周回部と同等の外径若しくはベルトに対する当接関係が得られる高さに設定されていることを特徴とするベルト装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のうちの一つに記載のベルト装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の画像形成装置において、
上記ベルトは転写体として用いられ、該ベルトが掛け回されているローラの一つが加熱源を有する定着装置近傍に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１４記載の画像形成装置において、
上記ベルトは感光体として用いられ、該ベルトが掛け回されているローラの一つが加熱源を有する定着装置近傍に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
請求項１５記載の画像形成装置において、
上記ベルトは、複数の色に対応した静電潜像を補色関係にある色のトナーにより可視像処理した画像を担持可能な複数の潜像担持体を対象として、上記各潜像担持体に対向して移動しながら表面に吸着されたシートに色毎の画像を順次、重畳転写した後、該シートを定着装置に向けて移送する構成を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、ベルト装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくはベルトの熱膨張による伸びによって生じる移動速度の変化を防止する構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置や印刷機などの画像形成装置においては、潜像担持体である感光体に形成された静電潜像が現像されて得られるトナー像を記録シートに転写する転写行程が実行される。
転写行程には、モノクロ画像を対象とした場合のように、感光体から直接シートにトナー像を転写する場合がある他に、フルカラー画像を対象とする場合のように、感光体上に形成された色分解毎の色のトナー像を中間転写体に順次転写し（１次転写）、中間転写体上に重畳転写された各色のトナー像をシートに対して一括転写（２次転写）する場合がある。
【０００３】
１次および２次転写を行う際に用いられる中間転写体としては、ドラムやベルトがあるが、近年、ベルトを用いる場合に、給紙装置から給送されたシートに対して一括転写するのでなく、ベルトにシートを吸着させ、ベルトの移動と共にシートが移動する過程で各作像部において形成されたトナー像をシートに転写する構成が提案されてきている（例えば、特許文献１，２）。
【０００４】
上記各公報に開示されている構成は、シートの片面を対象として転写体として用いられるベルトに展張方向に沿って配列されている各作像部で形成された画像（トナー像）を転写体としてのベルトに吸着されたシートに順次転写するようになっており、また、各作像部で形成された画像を第１面および第２面の表裏両面を対象として順次転写する構成として各画像形成部に向けて移動するベルトに対してシートを循環給送する構成が提案されている（例えば、特許文献３）。
に開示された構成がある。
【０００５】
各作像部を中間転写体として用いられるベルトの展張方向に沿って配列した構成を備えた画像形成装置の方式は、色分解（Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅ）に対応した補色関係にある色のトナーおよびブラックトナーを用いる４色の作像部を用いる４連タンデム方式の画像形成装置と称されている。
【０００６】
ところで、重畳転写される画像は、その転写開始位置が各色毎の転写位置で一致していないと色ずれを生じてしまう。
色ずれを起こす原因の一つとして、ベルトの移動速度の変化が挙げられ、移動速度の変化はベルトの機械的特性の変化、特に熱膨張によるベルトの伸びによる寸法変化がある。
ベルトは金属製ローラに掛け回されて移動するようになっているが、ベルトの蓄熱に応じた膨張により伸びが生じると、伸びに対応した量だけ移動量が変化し、これによって所定距離間を対象とした単位時間あたりでの移動速度が変化することになる。
【０００７】
近年、画像形成装置では小型化が望まれる傾向にあり、このため、上記各特許文献に示されているように、各色毎の画像を形成するための作像部同士を転写ベルトの展張方向に並置した場合、各作像部同士の配置間隔が狭められるばかりでなく、転写後のシートに担持されている画像を定着する定着装置とベルトによるシート搬送路末端との間の間隔も狭くされる傾向にある。従って、ベルトが定着装置によって加熱されやすい状態となり、ベルトの熱膨張が起こりやすくなる。
【０００８】
特に、ベルトが掛け回されているローラのうちで、定着装置の近傍に配置されているローラは、その材質の影響によりベルトへの伝熱作用が大きく、ベルトの熱膨張を促進させる傾向がある。
【０００９】
定着装置は定着部材の温度を所定温度に維持するために常時定着部材を稼働させて表面温度を一定に保つようになっているが、これに対してベルトは、シートの非搬送時には停止されることがある。このため、定着装置近傍に位置するベルトはこの位置以外の部分に比べて熱膨張しやすい条件となり、停止状態から再度移動を開始された場合には、熱膨張による伸びの影響を受けて稼働中での移動速度と異なる速度で移動を開始することになる。
移動を再開された時点での移動速度がベルトの伸びにより変化していると、第１番目の色の画像の転写開始位置と、第２番目以降の色の画像転写開始位置との間にずれが生じ、これが色ずれの原因となる。
【００１０】
従来、ベルトの過剰な温度上昇を抑えるための構成として、定着装置近傍に位置してベルトが掛け回されているローラをヒートパイプで構成したり、あるいはベルトの温度に応じてベルト周辺の空気を排気する排風ファンあるいはベルトに冷却風を当てるファンを設けた構成が提案されている（例えば、特許文献４）。
【００１１】
【特許文献１】
特開平５−２７０６８６号公報（「００１６」欄、図１）
【特許文献２】
特開平８−１５２７９０号公報（「００３０」欄、図１）
【特許文献３】
特開２００１−１０９３２５号公報（「００２９」欄、図１）
【特許文献４】
特開２００１−２９６７５５号公報（「００４０」欄、「００４６」欄、図２）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献４に示されている構成は、ベルトが掛け回されているローラを始めとして、ベルトを強制的に冷却するための構成を敢えて設ける必要があることから、構成の複雑化や大型化さらには特殊な制御が必要となり、装置の大型化やコスト上昇を招く虞がある。
しかも、ベルトの温度検知結果に対応して迅速な冷却動作を行う必要があるが、ヒートパイプでの冷却や冷却風の供給が開始されてからベルトの温度が下がるまでの間いくらかの時間的な遅れが生じることからベルトの再始動による画像転写開始までの時間が長くなる虞もある。
【００１３】
本発明の目的は、コスト上昇を招くことなくしかもベルト自らが温度上昇を抑えることが可能な構成を備えたベルト装置および画像形成装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、複数のローラに掛け回され、該ローラの一つが加熱源の近傍に配置されている構成を備えたベルト装置において、上記加熱源近傍を通過するベルトの温度を該加熱源近傍以外を通過するベルトの温度に対して殆ど変化させない構成を備えたことを特徴としている。
【００１５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明に加えて、上記ベルトは複数のローラに掛け回され、それらローラのうちで、上記加熱源の近傍に位置するローラを上記ベルトへの熱伝達を抑制する構成としたことを特徴としている。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明に加えて、上記加熱源の近傍に位置するローラは、金属よりも低い熱伝導率を備えた構成とされていることを特徴としている。
【００１７】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のうちの一つに記載の発明に加えて、上記加熱源の近傍に位置するローラは、軸方向で上記ベルトが掛け回される周回部と熱非伝動部とが設けられていることを特徴としている。
【００１８】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明に加えて、上記熱非伝動部は、金属よりも低い熱伝導率を有する部材が用いられていることを特徴としている。
【００１９】
請求項６記載の発明は、請求項４または５記載の発明に加えて、上記周回部は、光学的反射面を構成可能な金属面で構成されていることを特徴としている。
【００２０】
請求項７記載の発明は、請求項４または５記載の発明に加えて、上記熱非伝動部には、上記ベルトに当接可能な可撓性部材が用いられることを特徴としている。
【００２１】
請求項８記載の発明は、請求項４または５記載の発明に加えて、
上記熱非伝動部には、上記ベルトに当接可能な先端を有する植毛が用いられることを特徴としている。
【００２２】
請求項９記載の発明は、請求項４乃至８のうちの一つに記載の発明に加えて、上記熱非伝動部は少なくともローラの軸方向端部以外に設けられていることを特徴としている。
【００２３】
請求項１０記載の発明は、請求項４乃至９のうちの一つに記載の発明に加えて、上記熱非伝動部は導電性部材で構成されていることを特徴としている。
【００２４】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の発明に加えて、
上記熱非伝動部は、比抵抗値が１０−３〜１０−１Ω／ｃｍ２に設定されていることを特徴としている。
【００２５】
請求項１２記載の発明は、請求項８記載の発明に加えて、上記植毛の密度は、１０００〜５００００本／ｃｍ２に設定されていることを特徴としている。
【００２６】
請求項１３記載の発明は、請求項８または１２記載の発明に加えて、上記植毛の毛の高さ（Ｈ）は、ベルトの周回部と同等の外径若しくはベルトに対する当接関係が得られる高さに設定されていることを特徴としている。
【００２７】
請求項１４記載の発明は、請求項１乃至１３のうちの一つに記載のベルト装置を用いたことを特徴としている。
【００２８】
請求項１５記載の発明は、請求項１４記載の発明に加えて、上記ベルトは転写体として用いられ、該ベルトが掛け回されているローラの一つが加熱源を有する定着装置近傍に配置されていることを特徴としている。
【００２９】
請求項１６記載の発明は、請求項１４記載の発明に加えて、上記ベルトは感光体として用いられ、該ベルトが掛け回されているローラの一つが加熱源を有する定着装置近傍に配置されていることを特徴としている。
【００３０】
請求項１７記載の発明は、請求項１５記載の発明に加えて、上記ベルトは、複数の色に対応した静電潜像を補色関係にある色のトナーにより可視像処理した画像を担持可能な複数の潜像担持体を対象として、上記各潜像担持体に対向して移動しながら表面に吸着されたシートに色毎の画像を順次、重畳転写した後、該シートを定着装置に向けて移送する構成を備えていることを特徴としている。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図示実施例により、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本実施形態によるベルト装置が適用される画像形成装置の一つを示す図であり、以下に請求項１４，１５および１７記載の発明の実施形態について説明する。
図１に示す画像形成装置は、上述した４連タンデム方式によりフルカラー画像を形成可能な複写機あるいはプリンタが用いられる。
画像形成装置には、この他に、受信した画像信号に基づき上述した複写機およびプリンタと同様な画像形成処理が可能なファクシミリ装置がある。なお、画像形成装置には、上述したカラー画像を対象とするだけでなく、単一色の画像を対象とする装置も勿論含まれる。
【００３２】
図１に示す画像形成装置２０は、色分解毎の画像を転写体として用いられる転写ベルトに吸着した紙などの記録シートに重畳転写することによりカラー画像が潜像担持体から直接記録シートに形成される方式が用いられている。
【００３３】
図１において、画像形成装置２０は、次に挙げる各装置を備えている。
原稿画像に応じた各色毎の画像を形成する作像装置２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１ＢＫと、各作像装置２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１ＢＫに対向して配置された転写装置２２と、各作像装置２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１ＢＫと転写装置２２とが対向する転写領域に記録シートを供給するシート供給手段としての手差しトレイ２３、給紙装置２４に装備されている第１給紙カセット２４Ａ、第２給紙カセット２４Ｂと、該手差しトレイ２３、給紙カセット２４、２４から搬送されてきた記録シートを作像装置２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１ＢＫによる作像タイミングに合わせて供給するレジストローラ３０と、転写領域において転写後のシート状媒体の定着を行う定着装置１である。定着装置１は、詳細を説明しないが、画像と対向する側に加熱されたベルトが配置されているベルト定着方式を採用した構成とされている。このため、定着装置１には、ベルトを加熱するための熱源およびベルトに対向してシートを挟持搬送しながら定着領域であるニップ部を構成する定着ローラおよび加圧ローラが装備され、ベルトは定着ローラと熱源との間に掛け回されて上記ニップ部を通過する構成とされている。
【００３４】
転写装置２２は、転写体として複数のローラに掛け回されているベルト（以下、これを転写ベルトという）２２Ａが用いられ、詳細は図２において説明するが、各作像装置における感光体ドラムと対向する位置には転写バイアスを印加する転写バイアス手段２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｙ、２２ＢＫがそれぞれ配置され、さらに転写ベルト２２Ａの移動方向（図１中、矢印で示す方向）において第１色目を転写される側には、第１色目の転写に先立ち記録シートを転写ベルト２２Ａに吸着させるための吸着用バイアスを印加する吸着用バイアス手段３１が転写ベルト２２Ａに当接可能に配置されている。
【００３５】
画像形成装置２０は、一般にコピー等に用いられる普通紙と、ＯＨＰシートや、カード、ハガキといった９０Ｋ紙、坪量約１００ｇ／ｍ２相当以上の厚紙や、封筒等の、用紙よりも熱容量が大きないわゆる特殊シートとの何れをも記録シートとして用いることが可能である。
【００３６】
図２は、各作像装置の詳細を示す図であり、同図において、各作像装置２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１ＢＫは、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色の現像を行うものであり、用いるトナーの色は異なるが、その構成が同様であるから、作像装置２１Ｍの構成を各作像像装置２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１ＢＫの代表として説明する。
作像装置２１Ｍは、静電潜像担持体としての感光体ドラム２５Ｍ、感光体ドラム２５Ｍの回転方向（図２に示す構成では時計方向）に沿って順に配置されている帯電装置２７Ｍ、現像装置２６Ｍ、クリーニング装置２８Ｍを有し、帯電装置２７Ｍと現像装置２６Ｍとの間で書き込み装置２９からの書き込み光２９Ｍにより色分解された色に対応する画像情報に応じた静電潜像を形成する構成が用いられる。静電潜像担持体としては、ドラム状の他に、ベルト状とする場合もある。図１に示す画像形成装置２０は、転写装置２２が斜めに延在させてあるので、水平方向での転写装置２２の占有スペースを小さくすることができる。
【００３７】
上記構成を備えた画像形成装置２０では、次の行程および条件に基づき画像形成が行われる。なお、以下の説明では、各作像装置を代表して符号２１Ｍで示したマゼンタトナーを用いて画像形成が行われる作像装置を対象として説明するが、他の作像装置も同様であることを前置きしておく。
画像形成時、感光体ドラム２５Ｍは、図示されないメインモータにより回転駆動され、帯電装置２７Ｍに印加されたＡＣバイアス（ＤＣ成分はゼロ）により除電され、その表面電位が略−５０Ｖの基準電位に設定される。
次に感光体ドラム２５Ｍは、帯電装置２７ＭにＡＣバイアスを重畳したＤＣバイアスを印加されることによりほぼＤＣ成分に等しい電位に均一に帯電されて、その表面電位がほぼ−５００Ｖ〜−７００Ｖ（目標帯電電位はプロセス制御部により決定される）に帯電される。
【００３８】
感光体ドラム２５Ｍは、一様帯電されると書き込み行程が実行される。書き込み対象となる画像は、図示しないコントローラ部からのデジタル画像情報に応じて書き込み装置２９を用いて静電潜像形成のために書き込まれる。つまり、書き込み装置２９では、デジタル画像情報に対応して各色毎で２値化されたレーザダイオード用発光信号に基づき発光するレーザ光源からのレーザ光がシリンダレンズ（図示されず）、ポリゴンモータ２９Ａ、ｆθレンズ（図示されず）、第１〜第３ミラー、およびＷＴＬレンズを介して、各色毎の画像を担持する感光体ドラム、この場合には、便宜上、感光体ドラム２５Ｍ上に照射され、照射された部分の感光体ドラム表面での表面電位が略−５０Ｖとなり、画像情報に対応した静電潜像が作像される。
【００３９】
感光体ドラム２５Ｍ上に形成された静電潜像は、現像装置２６Ｍにより色分解色と補色関係にある色のトナーを用いて可視像処理されるが、現像行程では、現像スリーブにＡＣバイアスを重畳したＤＣ：−３００Ｖ〜−５００Ｖが印加されることにより、書き込み光の照射により電位が低下した画像部分にのみトナー（Ｑ／Ｍ：−２０〜−３０μＣ／ｇ）が現像され、トナー像が形成される。
【００４０】
現像行程により可視像処理された各色のトナー画像は、レジストローラ３０によりレジストタイミングを設定されて繰り出される記録シートに転写されることになるが、記録シートは、転写ベルト２２Ａに達する前にローラで構成されたシート吸着用バイアス手段３１による吸着用バイアスの印加によって転写ベルト２２Ａに静電吸着されるようになっている。
転写ベルト２２Ａに静電吸着されて転写ベルト２２Ａと共に搬送移動する記録シート（便宜上、図２において符号Ｓで示す）は、各作像装置での感光体ドラムに対向する位置で転写装置２２に装備されている転写バイアス手段２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｙ、２２ＢＫによるトナーと逆極性のバイアス印加によって感光体ドラムからトナー像を静電転写される。
【００４１】
各色の転写工程を経た転写紙は、転写ベルトユニットの駆動側ローラ（便宜上、図２において符号２２Ａ１で示す）で転写ベルト２２Ａから曲率分離され、定着装置１（図１参照）に向けて搬送され、定着ベルトと加圧ローラとにより構成される定着ニップを通過することにより、トナー像が転写紙に定着され、その後、片面プリントの場合には、胴内排紙トレイ３２（図１参照）、または、外部排紙トレイ３３（図１参照）へと排出される。
【００４２】
図１に示す画像形成装置２０は、記録シートの両面への画像形成が可能な構成を備えている。
図１において、定着装置１を通過した記録シートＳは、予め両面画像形成モードが選択されている場合に、両面反転ユニット３４に向けて搬送され、同ユニット３４内で第１面と第２面とを表裏反転されたうえで、両面搬送ユニット３５に搬送される。両面搬送ユニット３５から搬送される記録シートＳは片面への画像形成時と同様に、レジストローラ３０に向け搬送されて転写位置に向け繰り出されるようになっている。記録シートＳの第１面および第２面への画像形成が終了して定着装置１を通過した記録シートＳは、片面への画像形成時と同様に各排紙ユニットの何れかに排出される。なお、図２中、符号３６は転写ベルト２２Ａのクリーニング装置を示している。
【００４３】
転写装置２２に装備されている転写ベルト２２Ａは、駆動ローラ２２Ａ１を始めとして複数のローラに掛け回され、各作像部に対向する展張面を構成されている。また、転写ベルト２２Ａは、フルカラー画像ではなくモノクロ画像を形成する場合には黒色の画像形成部２１ＢＫに対してのみシートを対峙させて黒色以外の画像形成部とはシートが対峙しないように黒色以外の作像部から離間（図１中、二点鎖線で示す状態）できる構成とされている。
【００４４】
（請求項１，２記載の発明の実施形態）
図１に示す構成の画像形成装置２０では、転写ベルト２２Ａにおける加熱源側、つまり定着装置１の近傍を通過する部分の温度をこれ以外の箇所を通過する部分の温度に対して殆ど変化させない構成とされている。以下、この構成について説明する。
図１において、転写ベルト２２Ａが掛け回されているローラのうちで、加熱源を有する定着装置１の近傍に位置する駆動ローラ２２Ａ１は、転写ベルト２２Ａへの熱伝達を抑制する構成とされている。
熱伝達を抑制する構成とするために、駆動ローラ２２Ａ１は、金属よりも熱伝導率が低い材質を用いた中実ローラあるいは中空ローラが用いられている。
【００４５】
本実施形態は以上のような構成において、定着装置１の近傍に位置する駆動ローラ２２Ａ１は、定着装置１側から受ける熱の蓄積が起こりにくくされているので、この駆動ローラ２２Ａ１に掛け回されてローラ周面に接触している転写ベルト２２Ａへの伝熱が抑えられる。これにより、転写ベルト２２Ａが停止状態にある時の温度上昇が抑制されることになり、温度上昇による転写ベルト２２Ａの無用な熱膨張が抑えられることになる。この結果、熱膨張による伸びの発生が抑えられることによって転写ベルト２２Ａの移動速度の変化が抑制され、伸びによる移動速度変化が原因する画像転写開始位置同士の位置ずれによる色ずれの発生が防止できる。
【００４６】
（請求項３乃至１３記載の発明の実施形態）
図３は、駆動ローラ２２Ａ１の構成を示す正面図であり、同図において駆動ローラ２２Ａ１には、軸方向に沿って転写ベルト２２Ａが掛け回される周回部２２Ａ１Ａと熱非伝動部２２Ａ１Ｂとが設けられている。
周回部２２Ａ１は、光学的反射面を構成可能な金属面とされ、熱非伝動部２２Ａ１Ｂは周回部２２Ａ１Ａよりも小径の基部外周面に装填されて転写ベルト２２Ａに当接可能な可撓性部材２２Ｄが用いられ、可撓性部材としては、金属よりも低い熱伝導率を有する樹脂などの非金属材料が用いられている。
【００４７】
周回部２２Ａ１Ａは、駆動ローラ２２Ａ１の基材として用いられる金属表面を鏡面仕上げしたりあるいは駆動ローラ２２Ａ１の基材として樹脂材料を用いた場合にはその表面に高い平面性を有する金属膜を蒸着することにより金属面を構成しており、転写ベルト２２Ａ上での画像濃度やベルト位置を検知する際の検知部として用いられるようになっている。つまり、転写画像の濃度検知や転写ベルト２２Ａの位置合わせのために転写ベルト２２Ａと対向して設けられている光学センサ（図示されず）からの照射光の反射面として用いられるようになっている。これにより、光学センサからの照射光の反射状況に応じた画像濃度の検知あるいは位置合わせ用のマーキングの検知部を兼用させることができる。
【００４８】
また、熱非伝動部２２Ａ１Ｂは、駆動ローラ２２Ａ１の軸方向で端部以外の位置に設けられ、端部には周回部２２Ａ１Ａが位置して転写ベルト２２Ａが掛け回されることにより、転写ベルト２２Ａの寄りが発生した場合に熱非伝動部２２Ａ１Ｂに転写ベルト２２Ａを乗り上げさせないようになっている。つまり、熱非伝動部２２Ａ１Ｂは周回部２２Ａ１Ａに比べて可撓性を有する分、剛性が低いために熱非伝動部２２Ａ１Ｂに転写ベルト２２Ａが乗り上げるとその部分が埋没することもあり、これにより転写ベルト２２Ａの展張状態が変化して適正な転写状態を得ることができなくなるのを防止するようになっている。
【００４９】
熱非伝動部２２Ａ１Ｂに用いられる可撓性部材は、周回部２２Ａ１Ａと同等な外径若しくは僅かに小さい外径を呈しており、転写ベルト２２Ａの裏当て部として用いられるようになっている。また、熱非伝動部２２Ａ１Ｂは、比抵抗値が１０−３〜１０−１Ω／ｃｍ２に設定されて導電性を有した部分とされている。この導電性を付与する理由は、転写ベルト２２Ａと接触した際の摩擦帯電による帯電電位を不用意に上昇させることがないようにするためにであり、これにより、転写ベルト２２上に付着しているトナーが帯電電荷と反撥して飛散するトナーチリ現象を防止するようになっている。
【００５０】
次に、熱非伝動部２２Ａ１Ｂの別例について説明する。
図４は、熱非伝動部２２Ａ１Ｂの構成として、周回部２２Ａ１Ａよりも小径の基部に設けられて先端が転写ベルト２２Ａに当接可能で可撓性を有する植毛（便宜上、符号ＰＦで示す）を用いた構成が示されている。
植毛ＰＦは、図３に示した熱非伝動部２２Ａ１Ｂに用いられる可撓性部材２２Ｄと同様な形成位置関係および電気的性質が設定されると共に、植毛密度が１０００〜５００００本／ｃｍ２に設定され、さらに、毛の高さ（Ｈ）が、周回部２２Ａ１Ａと同等の外径若しくは転写ベルト２２Ａの裏面に対して当接できる関係が得られる高さに設定されている。
【００５１】
植毛密度および毛の高さは、いずれも熱非伝動部２２Ａ１Ｂでの転写ベルト２２Ａに対する裏当て部としての機能を得るために設定されており、転写ベルト２２Ａへの熱伝達を抑制しながら転写ベルト２２Ａの波打ち現象などの発生を防止している。しかも、毛の高さ（Ｈ）に関しては、短くした場合に発生する空気層の減少による熱伝達率の上昇を防止することを考慮した条件であり、寸法的には、１±０．８ｍｍ程度が好ましい。
【００５２】
本実施形態においては、転写ベルト２２Ａが掛け回されているローラのうちで、定着装置１の近傍に位置する駆動ローラ２２Ａ１を上述した構成とすることにより、定着装置１からの熱が駆動ローラ２２Ａ１に蓄積された場合でも転写ベルト２２Ａへの熱伝達を抑制して転写ベルト２２Ａでの部分的な温度上昇を防止することができ、これにより、熱膨張による転写ベルト２２Ａの伸びを防止するようになっている。
【００５３】
本発明者は、本実施形態によるのでなく従来用いられていた無垢状態の金属ローラを用いた場合を対象として転写ベルト２２Ａの温度変化について実験したところ、図５に示し結果を得た、
図５は、転写ベルト２２Ａの周長方向での温度変化を示す図であり、同図において、符号Ｓ１で示す温度は、図６において同じ符号Ｓ１で示す位置、つまり、駆動ローラ２２Ａ１の位置に設けられている温度センサによる検知結果を示し、符号Ｓ２で示す温度は、図６中、符号Ｓ２で示す位置、つまり、駆動ローラ２２Ａ１を通過した位置での転写ベルト２２Ａに設けられている温度センサによる検知結果を示し、さらに符号Ｓ３で示す温度は、図６中、符号Ｓ３で示す位置、つまり、各作像部に対向する転写ベルト２２Ａの展張面に設けられている温度センサによる検知結果を示している。
【００５４】
図５に示す結果は、画像形成装置２０の始動後に各部のイニシャライズ処理が行われ、その後、１枚から１００枚の画像形成によりシートの搬送を行ったうえで、転写ベルト２２Ａが停止されて放置された後、再度、所定枚数（２０枚）の画像形成によるシートの搬送を行った場合の結果である。この場合の画像形成再開時までの放置時間は３０分である。
【００５５】
図５において、放置後の転写ベルト２２Ａにおける各部では、シートへの画像転写が再開される当初での温度変化が一様でないことが判る。つまり、始動後に行われるシート搬送時には転写ベルト２２Ａが始動後から継続して移動していることから周長方向での温度分布はほぼ均一な状態であり、この状態での各部での温度変化は一様である。
しかし、転写ベルト２２Ａは、一旦、画像形成を終了して放置されると、駆動ローラ２２Ａ１側（符号Ｓ１，Ｓ２で示す位置）での温度の上昇が顕著となり、再度、画像形成が開始された場合には、各部での温度変化の傾向が異なることになる。従って、転写ベルト２２Ａには部分的に伸び量が異なる部分が発生していることになり、これにより、転写ベルト２２Ａの画像転写開始位置が伸びによって変化したことになるので、転写位置ずれによる色ずれが発生してしまうことが判る。なお、上記実験では放置時間を３０分として設定したが、放置時間と転写ベルト２２Ａでの受熱関係は、例えば、省エネモードなどを実行するために定着装置１での通電が停止されるまでは放置時間が長くなるほど定着装置１からの熱の影響を継続して受けることから、転写ベルト２２Ａでの温度が過昇状態となりやすくなる。従って、定着装置１の稼働状態によっては放置時間が転写ベルト２２Ａの伸びを誘発しやすい状態となるので注意が必要となる。
【００５６】
一方、本実施形態による位置ずれの発生具合を実験した結果は図７乃至図９に示すとおりである。
図７は、一つの色（黒色）に対する他の色の転写位置ずれに関して、従来の無垢なステンレス系の金属ローラを用いた場合（Ａ）、本実施形態の一つである駆動ローラ２２Ａ１を金属よりも低い熱伝導率の部材の一つとして不織布を用いて構成した場合（Ｂ）、図４に示した構成の駆動ローラ２２Ａ１とした場合（Ｃ）を対象としてシートの搬送数毎にプロットした図であり、図８は、任意の色（マゼンタ）の画像を対象とした転写ベルト２２Ａの移動方向（副走査方向）での位置ずれに関して、図７に示した（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同じ構成を対象とし、放置後の画像再開時での位置ずれを複数回実験してプロットした図であり、図９は、図５において用いた位置での温度を図７に示した（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同じ構成を対象としてプロットした図である。
【００５７】
図７において、放置後に転写ベルト２２Ａが移動を再開されて画像の転写行程が実行されると、（Ａ）に示す従来構成のものは（Ｂ）、（Ｃ）に示す本実施形態の構成に比べて位置ずれが量が大きい。また、図８において転写ベルト２２Ａの移動方向での位置ずれに関しても、（Ｂ）、（Ｃ）に示す本実施形態の構成では殆ど位置ずれがない（位置ずれが「０」の近傍に集中した変化）のに対して（Ａ）で示す従来構成の場合には、位置ずれの傾向が偏倚して発生している。これは、駆動ローラ２２Ａ１に掛け回されている部分での伸びの違いによるものであり、従来構成の場合には、伸びに応じて位置ずれの傾向が偏倚していることになる。
【００５８】
一方、図９に示すように、シートの連続搬送時での各部の温度変化においては、（Ｂ）、（Ｃ）に示す本実施形態の場合には、図５において符合Ｓ１，Ｓ２で示した位置での温度変化の傾向が一様であるのに対して、（Ａ）に示す従来構成の場合には温度変化の傾向が一様でなく、この部分での転写ベルトに伸びが発生していることが判る。なお、図９において、符号Ｓ３で示す位置での温度が初期において低下しているのは、駆動ローラ２２Ａ１側と反対側に位置していた転写ベルト２２Ａの部分が温度検知位置（Ｓ１）に移動してくることおよびシートの介在によって熱を奪われることが原因している。また、（Ｂ）と（Ｃ）との結果において測定された温度の値が異なる部分があるが、この違いは温度検知に用いられるプローブが摺接した際の摩擦熱や測定誤差の違いが原因するものである。従って、このような摩擦熱や測定誤差の影響を差し引くと測定箇所全般での温度変化は殆どなく、転写ベルト２２Ａ全体での温度が均一化されることが実験により明らかになっている。
【００５９】
図７乃至９からも明らかなように、本実施形態においては、転写ベルト２２Ａに対する駆動ローラ２２Ａ１側からの伝熱が抑制されることにより転写ベルト２２Ａでの温度上昇が抑えられることになり、これによって転写ベルト２２Ａでの伸びが抑えられ、放置後の画像形成再開時での色ずれの発生が防止されることになる。なお、本実施形態では、駆動ローラ２２Ａの軸方向全体を金属よりも低い熱伝導率とした場合および周回部２２Ａ１Ａと熱非伝動部２２Ａ１Ｂとを設けた場合にその熱非伝動部に植毛を施す場合とを例示したが、本発明ではこれに限らず、植毛に代えて不織布を用いることも可能である。
【００６０】
（請求項１６記載の発明の実施形態）
さらに、本発明は、ベルトを感光体として用いた場合においても転写ベルトの場合と同様にその配置構成においてベルトが掛け回されているローラの一つが定着装置近傍に位置する場合に、転写ベルト２２Ａを対象とした駆動ローラ２２Ａ１と同様な構成を用いることができる。これにより、感光体としてのベルトの伸びを抑制することができるので、画像転写の際の位置ずれを防止して色ずれの発生をなくすことができる。
【００６１】
以上のように、本実施形態によれば、転写ベルト２２Ａが掛け回されているローラのうちで、定着装置近傍に位置する駆動ローラを転写ベルト２２Ａに対する熱伝達機能を排除できる構成とするだけで特別な冷却機構を設けることなく転写ベルト２２Ａの伸びを抑えて色ずれの発生を防止することが可能となる。しかも、転写ベルト２２Ａに伸びが生じるような温度上昇を監視するのでなく、転写ベルト２２Ａ自体での温度上昇を防止するようになっているので、転写ベルト２２Ａに対する冷却が必要ないので、冷却手段を用いた場合のような冷却開始から所定温度に収まるまでの時間的な遅れも生じることがない。これにより、温度監視のための構成や冷却構造を不要として構成の簡略化を図りながら、色ずれの発生を防止することができる。
【００６２】
【発明の効果】
請求項１および２記載の発明によれば、ベルトにおける加熱源近傍位置での温度が他の部分の温度と殆ど変わらない温度分布とされることにより、特に請求項２記載の発明においては、加熱源近傍でベルトが掛け回されているローラによるベルトへの熱伝達が抑制できることによってベルト全体での温度分布を均一化することができるので、ベルトの部分的な熱膨張の違いによる伸びの発生を防止して速度ムラが生じるのを防ぐことができる。
【００６３】
請求項３および５記載の発明によれば、加熱源近傍に位置するローラが金属よりも低い熱伝導率を備えているので、加熱源からの受ける熱をベルトに伝達しにくい状態とすることでベルトの温度上昇を抑えて熱膨張を抑制することが可能となる。
【００６４】
請求項４記載の発明によれば、加熱源近傍に位置するローラが軸方向でベルトの周回部と熱非伝導部とを備えているので、ベルトへの熱伝達領域を少なくしてベルトの温度上昇を抑えてベルトの熱膨張による速度変化を抑制することが可能となる。
【００６５】
請求項６記載の発明によれば、ローラに有する周回部が光学的反射が可能な金属面で構成されているので、光学センサからの照射光の反射状況に応じた画像濃度の検知あるいは位置合わせ用のマーキングの検知部を兼用させることができる。これにより、ベルトの周回部としてだけの機能以外の機能を持ち合わせることで光学検知のための構成を敢えて設ける必要をなくして構成の簡略化が可能となる。
【００６６】
請求項７，８および１３記載の発明によれば、熱非伝動部にベルトと当接可能な可撓性部材や植毛を用いることによりベルトの裏当て部を確保して波打などの現象を防止しながらその部分での熱伝導を抑えてベルト温度上昇を抑制することが可能となる。
【００６７】
請求項９記載の発明によれば、熱非伝動部が少なくともローラの軸方向端部以外に設けられているので、ベルトの寄りが発生した場合に熱非伝動部にベルトが乗り上げないようにすることができる。特に熱非伝動部に植毛を用いた場合には、植毛中にベルトが埋没するような事態を防止して常時安定した展張状態を維持できるようにすることが可能となる。
【００６８】
請求項１０および１１記載の発明によれば、ローラの熱非伝動部が導電性であるので、ローラ自体の帯電を防止してベルト表面に付着している物質の飛翔を防止して周辺部への汚染を防止することが可能となる。特に、請求項１１記載の発明においては、比抵抗を規定することにより、ローラ側での帯電特性を所定の状態に維持することができる。
【００６９】
請求項１２記載の発明によれば、植毛密度を規定することにより掛け回されるベルトの担持力を均一な状態に維持することができるので、ベルトの寄りなどを防止して正常移動が可能となる。
【００７０】
請求項１４記載の発明によれば、ベルトの熱膨張をこれが掛け回されているローラとの間の熱伝達を制限することにより抑制することができるので、ベルトの熱膨張による移動速度の変化を防止することが可能となる。
【００７１】
請求項１５乃至１７記載の発明によれば、複数の色毎の画像を転写することができる感光体あるいは転写体を対象として画像転写の際の移動速度の変化を防止できるので、色毎での画像転写開始位置同士のずれが解消されて色ずれのない画像を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態によるベルト装置が適用される画像形成装置の一例を示す模式図である。
【図２】図１に示した画像形成装置に用いられる転写装置を含む作像部の構成を説明するための模式図である。
【図３】転写装置に用いられる転写ベルトが掛け回されるローラの一つを示す正面図である。
【図４】図３に示したローラの構成に関す留別例を示す正面図である。
【図５】転写ベルトの各部での経時的な温度変化を説明するための線図である。
【図６】転写ベルトにおける温度検知位置を説明するための図である。
【図７】本実施形態による転写ベルトと従来構成による転写ベルトとの転写位置ずれに関する実験結果を説明するための線図である。
【図８】本実施形態による転写ベルトと従来構成による転写ベルトとの移動方向（副走査方向）での位置ずれに関する実験結果を説明するための線図である。
【図９】本実施形態による転写ベルトと従来構成による転写ベルトとの各部での温度変化に関する実験結果を説明するための線図である。
【符号の説明】
１　定着装置
２０　画像形成装置
２２　転写装置
２２Ａ　転写ベルト
２２Ａ１　駆動ローラ
２２Ａ１Ａ　周回部
２２Ａ１Ｂ　熱非伝動部
２２Ｄ　可撓性部材
ＰＦ　植毛
【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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