JP2019008043A - ベルト搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外径が大きい一端部が軸方向に沿った一端部を向いた第１円筒部材と、外径が大きい一端部が軸方向に沿った他端部を向いた第２円筒部材とを一組として、複数組の円筒部材を備えない場合に比較して、ベルト部材を支持する複数の円筒部材の軸方向に沿った外径差に起因したベルト部材の軸方向に沿った一端部への変位を抑制する。【解決手段】無端状のベルト部材と、軸に回転自在に保持されベルト部材の巻き掛け部を回転自在に支持する部材であって、軸方向に沿った一端部の外径が他端部より大きい複数の円筒部材と、を備え、複数の円筒部材は、外径が大きい一端部が軸方向に沿った一端部を向いた第１円筒部材３３２ａと、外径が大きい一端部が軸方向に沿った他端部を向いた第２円筒部材３３２ｂとを一組として、複数組の円筒部材を備える。【選択図】図１１

Description

この発明は、ベルト搬送装置及び画像形成装置に関する。

従来、ベルト搬送装置を用いた画像形成装置に関連する技術としては、例えば、特許文献１等に開示されたものが既に提案されている。

特許文献１は、簡素な構成でベルトウォークの発生を抑制することができる画像形成装置を提供することを目的として、記録材を搬送するための弾性の搬送ベルトと、前記搬送ベルトが巻き掛けられた第１のロールと、前記第１のロールの両端部に設けられた第１のベアリングと、前記搬送ベルトが巻き掛けられた第２のロールと、前記第２のロールの両端部に設けられた第２のベアリングと、前記第１のベアリング及び前記第２のベアリングのうちの同じ側の端部に位置するベアリングの間に配設され、前記第１のロールと前記第２のロールとの中心間距離を規定するための円形状を有する断面円形部材とを含むように構成したものである。

特開２００５−３１６２４９号公報

この発明の目的は、外径が大きい一端部が軸方向に沿った一端部を向いた第１円筒部材と、外径が大きい一端部が軸方向に沿った他端部を向いた第２円筒部材とを一組として、複数組の円筒部材を備えない場合に比較して、ベルト部材を支持する複数の円筒部材の軸方向に沿った外径差に起因したベルト部材の軸方向に沿った一端部への変位を抑制することにある。

請求項１に記載された発明は、無端状のベルト部材と、
軸に回転自在に保持され前記ベルト部材の巻き掛け部を回転自在に支持する部材であって、軸方向に沿った一端部の外径が他端部より大きい複数の円筒部材と、
を備え、
前記複数の円筒部材は、外径が大きい一端部が軸方向に沿った一端部を向いた第１円筒部材と、外径が大きい一端部が軸方向に沿った他端部を向いた第２円筒部材とを一組として、複数組の円筒部材を備えたベルト搬送装置である。

請求項２に記載された発明は、前記複数の円筒部材は、前記第１円筒部材と前記第２円筒部材を隣合せに配置した請求項１に記載のベルト搬送装置である。

請求項３に記載された発明は、前記複数の円筒部材は、外径が小さい端部が互いに接触するように配置して一組の円筒部材を構成する請求項２に記載のベルト搬送装置である。

請求項４に記載された発明は、前記複数の円筒部材は、軸方向に沿った一端部に前記第１円筒部材を配置し、軸方向に沿った他端部に前記第２円筒部材を配置した請求項１に記載のベルト搬送装置である。

請求項５に記載された発明は、前記複数の円筒部材は、外径が小さい端部が中央部に位置するように配置した請求項４に記載のベルト搬送装置である。

請求項６に記載された発明は、前記複数の円筒部材は、外径が小さい端部が両端部に位置するように配置した請求項４に記載のベルト搬送装置である。

請求項７に記載された発明は、前記複数の円筒部材の外周面には、前記外径が大きい一端部又は小さい端部のいずれか一方に、目印がある請求項１から６のいずれかに記載のベルト搬送装置である。

請求項８に記載された発明は、画像を保持した像保持体と、
前記像保持体に保持された画像を記録媒体に転写するベルト状の転写部材と、
を備え、
前記転写部材として、請求項１乃至７のいずれかに記載のベルト搬送装置を用いた画像形成装置である。

請求項１に記載された発明によれば、外径が大きい一端部が軸方向に沿った一端部を向いた第１円筒部材と、外径が大きい一端部が軸方向に沿った他端部を向いた第２円筒部材とを一組として、複数組の円筒部材を備えない場合に比較して、ベルト部材を支持する複数の円筒部材の軸方向に沿った外径差に起因したベルト部材の軸方向に沿った一端部への変位を抑制することができる。

請求項２に記載された発明によれば、前記複数の円筒部材は、前記第１円筒部材と前記第２円筒部材を隣合せに配置しない場合に比較して、ベルト部材を支持する複数の円筒部材の軸方向に沿った外径差に起因したベルト部材の軸方向に沿った一端部への変位をベルト部材に掛かる負荷を低減しつつ抑制することができる。

請求項３に記載された発明によれば、前記複数の円筒部材は、外径が小さい端部が互いに接触するように配置して一組の円筒部材を構成しない場合に比較して、ベルト部材を支持する複数の円筒部材の軸方向に沿った外径差に起因したベルト部材の軸方向に沿った一端部への変位を抑制することができる。

請求項４に記載された発明によれば、前記複数の円筒部材は、軸方向に沿った一端部に前記第１円筒部材を配置し、軸方向に沿った他端部に前記第２円筒部材を配置しない場合に比較して、ベルト部材を支持する複数の円筒部材の軸方向に沿った外径差に起因したベルト部材の軸方向に沿った一端部への変位を抑制することができる。

請求項５に記載された発明によれば、前記複数の円筒部材は、外径が小さい端部が中央部に位置するように配置しない場合に比較して、ベルト部材の軸方向に沿った一端部への変位を抑制することができる。

請求項６に記載された発明によれば、前記複数の円筒部材は、外径が小さい端部が両端部に位置するように配置しない場合に比較して、ベルト部材の軸方向に沿った一端部への変位を抑制することができる。

請求項７に記載された発明によれば、前記複数の円筒部材の外周面には、前記外径が大きい端部又は小さい端部のいずれか一方に、目印がない場合に比較して、複数の円筒部材を容易に配列させることができる。

請求項８に記載された発明によれば、ベルト状の転写部材が軸方向に沿った一端部に変位するのを抑制することができる。

この発明の実施の形態１に係る画像形成装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態１に係る画像形成装置の画像形成部を示す構成図である。 画像形成装置の要部を示す構成図である。 この発明の実施の形態１に係るベルト搬送装置としての画像形成装置を示す斜視構成図である。 この発明の実施の形態１に係るベルト搬送装置としての画像形成装置を示す斜視構成図である。 ベルト搬送ロールを示す斜視構成図である。 円筒部材を示す構成図及びグラフである。 ベルトウォークの発生原理を示す説明図である。 ベルトウォークを示す平面構成図である。 円筒部材の軸方向に沿った外径差を示す構成図及びグラフである。 この発明の実施の形態１に係るベルト搬送装置としての二次転写装置の要部を示す構成図である。 円筒部材を示す斜視構成図である。 従来のベルト搬送装置としての二次転写装置を示す構成図である。 実験例及び比較例の結果を示すグラフである。 この発明の実施の形態２に係るベルト搬送装置としての二次転写装置の要部を示す構成図である。

以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

[実施の形態１]
図１及び図２は、実施の形態１に係るベルト搬送装置を適用した画像形成装置を示すものである。図１はその画像形成装置の全体の概要を示し、図２はその画像形成装置における要部（作像装置など）を拡大して示している。

＜画像形成装置の全体の構成＞
実施の形態１に係る画像形成装置１は、例えばカラープリンタとして構成されたものである。この画像形成装置１は、現像剤４を構成するトナーで現像されるトナー像を形成する複数の作像装置１０と、各作像装置１０で形成されたトナー像をそれぞれ保持して最終的に記録媒体の一例としての記録用紙５に二次転写する二次転写位置Ｔ２まで搬送する中間転写装置２０と、中間転写装置２０の二次転写位置Ｔ２に供給すべき所要の記録用紙５を収容して搬送する給紙装置５０と、中間転写装置２０で二次転写された記録用紙５上のトナー像を定着させる定着装置４０等を備えている。なお、図１中、符号１ａは、画像形成装置１の装置本体を示すものであり、装置本体１ａは、支持構造部材や外装カバー等で形成されている。また、図中の破線は、装置本体１ａの内部において記録用紙５が搬送される主な搬送経路を示す。

作像装置１０は、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナー像をそれぞれ専用に形成する４つの作像装置１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋで構成されている。これらの４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、装置本体１ａの内部空間において水平方向に沿って１列に並べた状態で配置されている。

各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、図１や図２に示されるように、回転する像保持体の一例としての感光体ドラム１１を備えており、この感光体ドラム１１の周囲に、次のような各装置が主に配置されている。主な装置とは、感光体ドラム１１の像形成が可能な周面（像保持面)を所要の電位に帯電させる帯電装置１２と、感光体ドラム１１の帯電された周面に画像の情報（信号）に基づく光を照射して電位差のある（各色用の）静電潜像を形成する露光手段の一例としての露光装置１３と、その静電潜像を対応する色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の現像剤４のトナーで現像してトナー像にする現像手段の一例としての現像装置１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、その各トナー像を中間転写装置２０に転写する一次転写装置１５と、一次転写後における感光体ドラム１１の像保持面に残留して付着するトナー等の付着物を取り除いて清掃するドラム清掃装置１６等である。

感光体ドラム１１は、接地処理される円筒状又は円柱状の基材の周面に感光材料からなる光導電性層（感光層）を有する像保持面を形成したものである。この感光体ドラム１１は、図示しない回転駆動装置から動力が伝達されて矢印Ａで示す方向に回転するように支持されている。

帯電装置１２は、感光体ドラム１１に接触しない状態で配置されるコロナ放電器等の非接触型の帯電装置で構成される。なお、帯電装置１２としては、感光体ドラム１１に接触した状態で配置される帯電ロール等の接触型の帯電装置を用いても良い。

露光装置１３は、画像形成装置１に入力される画像の情報に応じて構成される光を、帯電された後の感光体ドラム１１の周面に対して照射して静電潜像を形成するものである。露光装置１３には、潜像形成時になると画像形成装置１に任意の手段で入力される画像の情報（信号）が送信される。なお、露光装置１３としては、感光体ドラム１１の軸方向に沿って配列された複数の発光素子としてのＬＥＤにより感光体ドラム１１に光を照射して静電潜像を形成するＬＥＤプリントヘッドからなるものを用いても良い。

現像装置１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）はいずれも、図２に示されるように、開口部と現像剤４の収容室が形成された筐体１４０の内部に、現像剤４を保持して感光体ドラム１１と向き合う現像領域まで搬送する現像ロール１４１と、現像剤４を撹拌しながら現像ロール１４１を通過させるよう搬送するスクリューオーガー等の撹拌搬送部材１４２，１４３と、現像ロール１４１に保持される現像剤の量（層厚）を規制する層厚規制部材１４４などを配置して構成されたものである。この現像装置１４には、その現像ロール１４１と感光体ドラム１１の間に現像用電圧が図示しない電源装置から供給される。また、現像ロール１４１や撹拌搬送部材１４２，１４３は、図示しない回転駆動装置からの動力が伝達されて所要の方向に回転する。さらに、上記４色の現像剤４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）としては、非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤が使用される。

一次転写装置１５は、一次転写位置Ｔ１において感光体ドラム１１の周面に中間転写ベルト２１を介して接触し回転するとともに一次転写用電圧が供給される一次転写ロールを備えた接触型の転写装置である。一次転写用電圧としては、トナーの帯電極性と逆の極性を示す直流の電圧が図示しない電源装置から供給される。

ドラム清掃装置１６は、図２に示されるように、容器状の本体１６０の内部に配置されて残留トナー等の付着物を取り除いて清掃する清掃板１６１と、残留トナー等の付着物を取り除いて清掃する清掃ブラシ１６２と、清掃板１６１及び清掃ブラシ１６２で取り除いたトナー等の付着物を回収して図示しない回収システムに送り出すよう搬送するスクリューオーガー等の送出部材１６３などで構成されている。清掃板１６１としては、ゴム等の材料からなる板状の部材（例えばブレード）が使用される。

中間転写装置２０は、図１に示されるように、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の下方の位置に存在するよう配置される。この中間転写装置２０は、感光体ドラム１１と一次転写装置１５（一次転写ロール）の間となる一次転写位置Ｔ１を通過しながら矢印Ｂで示す方向に循環移動する像保持体としての中間転写ベルト２１と、中間転写ベルト２１をその内周から所望の状態に保持して循環移動自在に支持する複数のベルト支持ロール２２〜２７と、ベルト支持ロール２６に支持されている中間転写ベルト２１の外周面（像保持面）側に配置されて中間転写ベルト２１上のトナー像を記録用紙５に二次転写させる二次転写装置３０と、二次転写装置３０を通過した後に中間転写ベルト２１の外周面に残留して付着するトナー、紙粉等の付着物を取り除いて清掃するベルト清掃装置２８とで主に構成されている。

中間転写ベルト２１としては、例えばポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等の合成樹脂にカーボンブラック等の抵抗調整剤などを分散させた材料で製作される無端状のベルトが使用される。また、ベルト支持ロール２２は駆動ロールとして構成され、ベルト支持ロール２３，２５は中間転写ベルト２１の走行位置などを保持する従動ロールとして構成され、ベルト支持ロール２４は張力付与ロールとして構成され、ベルト支持ロール２６は二次転写のバックアップロールとして構成され、ベルト支持ロール２７はベルト清掃装置２８の支持ロールとして構成されている。

二次転写装置３０は、図１に示されるように、中間転写装置２０におけるベルト支持ロール２６に支持されている中間転写ベルト２１の外周面部分である二次転写位置Ｔ２において回転するベルト搬送装置の一例としての二次転写ベルト装置として構成されている。なお、二次転写装置３０の構成については、後に詳述する。

定着装置４０は、図１に示されるように、表面温度が予め定められた温度に保持されるよう加熱手段（熱源）によって加熱されるロール形態又はベルト形態の加熱用回転体４１と、この加熱用回転体４１に所要の圧力で接触して回転するロール形態又はベルト形態の加圧用回転体４２などを配置して構成されたものである。この定着装置４０では、加熱用回転体４１と加圧用回転体４２が接触する接触部が所要の定着処理（加熱及び加圧）を行う定着処理部となる。

給紙装置５０は、図１に示されるように、複数の作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の下方の位置に存在するように配置される。この給紙装置５０は、所望のサイズ、種類等の記録用紙５を積載した状態で収容する単数（又は複数）の用紙収容体５１と、用紙収容体５１から記録用紙５を１枚ずつ送り出す送出装置５２とで主に構成されている。用紙収容体５１は、例えば、装置本体１ａの正面（使用者が操作時に向き合う側面）側に引き出すことができるように取り付けられている。

給紙装置５０と二次転写装置３０との間には、給紙装置５０から送り出される記録用紙５を二次転写位置Ｔ２まで搬送する単数（又は複数）の用紙搬送ロール対５３，５５，５６や図示しない搬送ガイド材で構成される給紙搬送路５４が設けられている。給紙搬送路５４において二次転写位置Ｔ２の直前の位置に配置される用紙搬送ロール対５６は、例えば記録用紙５の搬送時期を調整するロール（レジストロール）として構成されている。

また、二次転写装置３０と定着装置４０との間には、二次転写装置３０から送り出される記録用紙５を定着装置４０まで搬送する複数（又は単数）の用紙搬送ベルト５７，５８や搬送ガイド材５９で構成される用紙搬送路６０が設けられている。

定着装置４０の下流側には、定着装置４０によりトナー像が定着された記録用紙５を、装置本体１ａの側面に配置された図示しない用紙排出部に排出するための用紙排出ロール（図示せず）を備えた用紙排出搬送路６１が設けられている。

＜画像形成装置の基本的な動作＞
以下、画像形成装置１による基本的な画像形成動作について説明する。

ここでは、前記４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を使用して、４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像を形成するときの画像形成動作を説明する。

画像形成装置１は、画像形成動作（プリント）の要求の指令情報を受けると、４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、中間転写装置２０、二次転写装置３０、定着装置４０等が始動する。

そして、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）においては、まず各感光体ドラム１１が矢印Ａで示す方向に回転し、各帯電装置１２が各感光体ドラム１１の表面を所要の極性（実施の形態１ではマイナス極性）及び電位に帯電させる。続いて、露光装置１３が、帯電後の感光体ドラム１１の表面に対し、画像形成装置１に入力される画像の情報を各色成分（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に変換して得られる画像の信号に基づいて発光される光を照射し、その表面に所要の電位差で構成される各色成分の静電潜像をそれぞれ形成する。

続いて、各現像装置１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が、感光体ドラム１１に形成された各色成分の静電潜像に対し、所要の極性（マイナス極性）に帯電された対応する色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナーをそれぞれ供給して静電的に付着させて現像を行う。この現像により、各感光体ドラム１１に形成された各色成分の静電潜像は、その対応する色のトナーでそれぞれ現像された４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像として顕像化される。

続いて、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光体ドラム１１上に形成された各色のトナー像が一次転写位置Ｔ１まで搬送されると、一次転写装置１５が、その各色のトナー像を中間転写装置２０の矢印Ｂで示す方向に回転する中間転写ベルト２１に対して順番に重ね合わせるような状態で一次転写させる。

また、一次転写が終了した各作像装置１０では、ドラム清掃装置１６が付着物を掻き取るように除去して感光体ドラム１１の表面を清掃する。これにより、各作像装置１０は次の作像動作が可能な状態にされる。

続いて、中間転写装置２０では、中間転写ベルト２１の回転により一次転写されたトナー像を保持して二次転写位置Ｔ２まで搬送する。一方、給紙装置５０では、作像動作に合わせて所要の記録用紙５を給紙搬送路５４に送り出す。給紙搬送路５４では、レジストロールとしての用紙搬送ロール対５６が記録用紙５を転写時期に合わせて二次転写位置Ｔ２に送り出して供給する。

二次転写位置Ｔ２においては、二次転写ロール３２が、中間転写ベルト２１上のトナー像を記録用紙５に一括して二次転写させる。また、二次転写が終了した後の中間転写装置２０では、ベルト清掃装置２８が、二次転写後の中間転写ベルト２１の表面に残留したトナー等の付着物を取り除いて清掃する。

続いて、トナー像が二次転写された記録用紙５は、中間転写ベルト２１と二次転写ベルト３１から剥離された後に２連の搬送ベルト５７，５８によって定着装置４０まで搬送される。定着装置４０では、回転する加熱用回転体４１と加圧用回転体４２との間の接触部に二次転写後の記録用紙５を導入して通過させることにより、必要な定着処理（加熱及び加圧）をして未定着のトナー像を記録用紙５に定着させる。定着が終了した後の記録用紙５は、用紙排出路６１を介して図示しない用紙排出ロールにより、例えば画像形成装置１の側面に設けられた図示しない排出収容部に排出される。

以上の動作により、４色のトナー像を組み合わせて形成されるフルカラー画像が形成された記録用紙５が出力される。

＜二次転写装置の構成＞
図３はこの発明の実施の形態１に係るベルト搬送装置の一例としての二次転写装置を示す構成図である。

二次転写装置３０は、図３に示されるように、二次転写位置Ｔ２を通過しながら矢印Ｃで示す方向に循環移動する無端状のベルト部材の一例としての二次転写ベルト３１と、二次転写ベルト３１をその内周から所望の状態に保持して循環移動自在に支持する複数のベルト支持ロール３２，３３と、二次転写ベルト３１の外周面に残留して付着するトナー、紙粉等の付着物を取り除いて清掃するベルト清掃装置３４とで主に構成されている。

二次転写装置３０は、図４に示されるように、略直方体形状の箱体として構成された二次転写装置本体３５を備えている。二次転写装置本体３５の上端面には、二次転写ベルト３１が上部に露出するように装着されている。二次転写ベルト３１の記録用紙５の搬送方向に沿った上流側には、記録用紙５の下方の面を案内する搬送ガイド６５が設けられている。

ベルト支持ロール３２は、図３に示されるように、二次転写ベルト３１の駆動部を支持する駆動ロール及び二次転写ロールとして構成され、ベルト支持ロール３３は、二次転写ベルト３１の巻き掛け部を回転自在に保持する従動ロール及び二次転写ベルト３１から記録用紙５を剥離する剥離ロールとして構成されている。ベルト支持ロール３３は、その外径がベルト支持ロール３２より小さく設定されている。また、二次転写ロール３２又は中間転写装置２０のベルト支持ロール２６には、トナーの帯電極性と逆極性又は同極性を示す直流の電圧が二次転写用電圧として供給される。この実施の形態では、中間転写装置２０のベルト支持ロール２６にトナーの帯電極性と同極性を示す直流の電圧が通電用ロール２９を介して二次転写用電圧として供給されるように構成されている。尚、図３中、符号６２〜６４は記録用紙５を案内する搬送ガイドをそれぞれ示している。

二次転写ベルト３１としては、例えばポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等の合成樹脂にカーボンブラック等の抵抗調整剤などを分散させた材料で製作される無端状のベルトが使用される。

駆動ロールとして機能するベルト支持ロール３２は、金属製の回転軸３２１の外周に抵抗率が調整された弾性体層３２２を被覆して構成されている。従動ロール兼剥離ロールとして機能するベルト支持ロール３３は、図５に示されるように、金属製の支持軸３３１と、支持軸３３１の外周に回転自在に保持されて二次転写ベルト３１の巻き掛け部を回転自在に支持する複数（図示例では、１２個）の円筒部材３３２とを備えている。

支持軸３３１は、図６に示されるように、ステンレス等の金属によって円柱形状に形成されている。支持軸３３１は、複数の円筒部材３３２を回転自在に保持する保持部３３１ａと、保持部３３１ａの軸方向に沿った両端部にそれぞれ突出するように設けられ、支持軸３３１を固定した状態で装着するための固定部３３１ｂとを有している。

複数の円筒部材３３２は、すべて同一に構成されている。複数の円筒部材３３２は、合成樹脂の射出成形等によって所要の肉厚を有する円筒形状に形成されている。円筒部材３３２は、図７（ａ）に強調して示されるように、合成樹脂の成形上の理由から、軸方向に沿った一端部である射出成形用の金型のゲート側は内面に引き溝があり、一端部３３２’側の外径Ｄ１が他端部３３２”の外径Ｄ２に比較して必然的に大きく（Ｄ１＞Ｄ２）なっている。複数の円筒部材３３２は、図７（ｂ）に示されるように、一端部３３２’の外径Ｄ１と他端部３３２”の外径Ｄ２にバラツキがあるものの、一端部３３２’の外径Ｄ１が他端部３３２”の外径Ｄ２よりも必ず大きくなっており、外径が大きな一端部３３２’と外径が最も小さい中間部との外径差の平均値は、本発明者らが測定したところ０．０４６ｍｍであった。

二次転写ベルト３１を回転自在に保持するベルト支持ロール３３の複数の円筒部材３３２に軸方向に沿った外径差が存在すると、二次転写ベルト３１が回転駆動される間にベルト支持ロール３３の軸方向に沿った一端部に移動（変位）する所謂ベルトウォークが発生する。

いま、図８に示されるように、２本のロール７１，７２間に張架された無端状のベルト部材７３を備えたベルト搬送装置７０を想定する。ベルト部材７３を張架する２本のロール７１，７２は、一端部（図中、左側端部）の間隔が他端部（図中、右側端部）の間隔より大きく設定されている。この場合、ベルト部材７３は、軸間距離の長い一端部から軸間距離が短い他端部に向けて矢印方向に沿って移動（変位）する所謂ベルトウォークが発生することが知られている（東芝レビューＶｏｌ６３Ｎｏ．１（２００８）参照）。

二次転写ベルト３１を回転自在に保持するベルト支持ロール３３の複数の円筒部材３３２に、平均値０．０４６ｍｍと小さい値ではあるが外径差が存在する場合には、上述したように、二次転写ベルト３１が軸間距離の長い一端部から軸間距離が短い他端部に向けて移動（変位）する所謂ベルトウォークが発生することとなる。

二次転写ベルト３１にベルトウォークが発生した場合には、図９（ａ）（ｂ）に示されるように、二次転写ベルト３１が軸方向に沿った一端部であるフロント側或いは他端部であるリア側に移動して、二次転写ベルト３１の移動速度（単位時間当たりのウォーク率）が大きい場合には、二次転写ベルト３１がベルト支持ロール３２，３３を乗り上げて二次転写装置本体３５の側面に突き当たり、最終的には二次転写ベルト３１が破断するに至る。

二次転写ベルト３１を回転自在に保持する複数の円筒部材３３２は、通常、支持軸３３１の外周に手作業によりランダムに挿通されてベルト支持ロール３３が組み立てられる。このとき、複数の円筒部材３３２は、相対的に外径が大きい端部が支持軸３３１の軸方向に沿った同一の向きになる確率は、図１０（ｂ）に示されるように、二項分布に従う。

複数の円筒部材３３２をランダムに組み付けた場合には、図１０（ａ）に示されるように、相対的に外径が大きい端部が軸方向に沿った一端部を向いて配置されるものと、相対的に外径が大きい端部が軸方向に沿った他端部を向いて配置されるものとが混在することになる。この場合には、図１０（ｂ）に示すように、３σ（約９９％）の範囲内に１２個中の１０個の円筒部材３３２が同一の向きになる確率が存在する。本発明者らの検討によれば、仮に、１０個の円筒部材３３２が支持軸３３１の軸方向に沿った同一の向きとなった場合には、二次転写ベルト３１の単位時間当たりにどの程度の距離だけウォークが発生するかを示すウォーキング率が最大で０．３８（ｍｍ／ｓ）となる可能性がある。この値は、許容できるウォーキング率である０．１３（ｍｍ／ｓ）の３倍近い値であり、許容範囲を越えている。複数の円筒部材３３２の確立分布を見た場合、二次転写ベルト３１のウォーキング率を許容範囲である０．１３（ｍｍ／ｓ）未満に抑えるためには、図１０（ｂ）に示されるように、支持軸３３１の軸方向に沿った同一の向きに８個以上の円筒部材３３２を揃える必要がある。

そこで、この実施の形態では、複数の円筒部材は、外径が大きい一端部が軸方向に沿った一端部を向いた第１円筒部材と、外径が大きい一端部が軸方向に沿った他端部を向いた第２円筒部材とを一組として、複数組の円筒部材を備えるように構成している。

この実施の形態に係る二次転写装置３０は、図１１に示されるように、１２個の円筒部材３３２のうち、外径が大きい一端部が軸方向に沿った一端部（図中、左側端部）を向いた第１円筒部材３３２ａと、外径が大きい一端部が軸方向に沿った他端部（図中、右側端部）を向いた第２円筒部材３３２ｂとを一組とし、複数組の第１及び第２の円筒部材３３２ａ，３３２ｂを備えるように構成されている。これらの第１円筒部材３３２ａと第２円筒部材３３２ｂは、互いに相対的に外径が小さい端部を突き合わせたものを一組として、複数組（６組）の円筒部材３３２を支持軸３３１の外周に挿通することによりベルト支持ロール３３が組み立てられる。

複数の円筒部材３３２は、図１２に示されるように、相対的に外径が大きい端部又は外径が小さい端部を外見上容易に識別可能となるように、例えば、相対的に外径が大きい端部３３２’に、凹部からなる識別部８０や、相対的に外径が大きい端部３３２’に、全周にわたる筋状の識別部８１などが設けられる。

ベルト清掃装置３４は、図３に示されるように、導電性を有する第１のファーブラシ３４１と、第１の回収ロール３４２と、導電性を有する第２のファーブラシ３４３と、第２の回収ロール３４４とを備えて構成されている。

＜二次転写装置の作用＞
この発明の実施の形態１に係る二次転写装置では、次のようにして二次転写ベルト３１にウォークが発生することが抑制される。

二次転写装置３０では、図３に示されるように、ベルト支持ロール３２とベルト支持ロール３３との間に二次転写ベルト３１を張架した状態で、ベルト支持ロール３２を回転駆動することにより二次転写ベルト３１が循環移動するように駆動される。二次転写位置Ｔ２へと搬送された記録用紙５は、中間転写装置２０のベルト支持ロール２６に二次転写ロールであるベルト支持ロール３２との間に印加される二次転写用電圧が形成する二次転写用の電界によって、中間転写ベルト２１により二次転写位置Ｔ２へと移動するトナー像が記録用紙５上に二次転写される。トナー像が二次転写された記録用紙５は、二次転写ベルト３１によって搬送され、外径がベルト支持ロール３２よりも小さく設定されたベルト支持ロール３３の曲率によって二次転写ベルト３１から剥離される。ベルト支持ロール３３は、図６に示されるように、支持軸３３１の外周に回転自在に挿通される複数の円筒部材３３２によって構成されている。

ところで、二次転写ベルト３１の巻き掛け部を回転自在に保持するベルト支持ロール３３の複数の円筒部材３３２に軸方向に沿った両端部で外径差が存在する場合、複数の円筒部材３３２の組み合わせによっては、図１３（ａ）（ｂ）に示されるように、相対的に外径が大きい端部がベルト支持ロール３３の軸方向に沿った同一端部を向いて装着され、図９（ａ）（ｂ）に示されるように、二次転写ベルト３１がベルト支持ロール３３の軸方向に沿った一端部に移動（変位）するベルトウォークが発生し、場合によっては、二次転写ベルト３１がベルト支持ロール３３の軸方向に沿った一端部に乗り上げて、二次転写ベルト３１の破断に至るおそれがある。

この実施の形態１に係る二次転写装置では、図１１（ａ）に示されるように、１２個の円筒部材３３２のうち、外径が大きい一端部が軸方向に沿った一端部（図中、左側端部）を向いた第１円筒部材３３２ａと、外径が大きい一端部が軸方向に沿った他端部（図中、右側端部）を向いた第２円筒部材３３２ｂとを一組として、複数組（６組）の円筒部材３３２を支持軸３３１の外周に挿通することによりベルト支持ロール３３が組み立てられている。

そのため、成形上の理由から、１２個の円筒部材３３２に軸方向に沿った外径差が存在する場合であっても、第１円筒部材３３２ａと第２円筒部材３３２ｂとを一組とし、複数組（６組）の円筒部材３３２を支持軸３３１に挿通することによって、第１円筒部材３３２ａによって発生するベルトウォークと第２円筒部材３３２ｂによって発生するベルトウォークが相殺され、個々の円筒部材３３２の外径差に起因したベルトウォークの発生を防止乃至抑制することができる。

二次転写装置３０は、長期間使用した場合であっても、二次転写ベルト３１にベルトウォークが発生するのを防止乃至抑制することができ、記録用紙５を安定して搬送しつつ中間転写ベルト２１上のトナー像を記録用紙５に二次転写することが可能となる。

実験例
本発明者らは、図３に示されるような二次転写装置３０を試作し、第１円筒部材３３２ａと第２円筒部材３３２ｂとを一組とし、複数組（６組）の円筒部材３３２を支持軸３３１に挿通したベルト支持ロール３３を用いて、二次転写ベルト３１にどの程度のベルトウォークが発生するかを確認する実験を行った。

図１４は実験例の結果を示すグラフである。

図１４から明らかなように、実験例に係る二次転写装置３０では、二次転写ベルト３１に発生するベルトウォークが略ゼロであり、ベルトウォークの発生を略防止することができることが判った。

比較例
本発明者らは、比較例として、図１３に示されるような二次転写装置３０を試作し、複数の円筒部材３３２のうち、相対的に外径が大きい一端部が軸方向に沿った一端部（図中、左側端部）を向いた第１円筒部材３３２ａのみを用いて構成したベルト支持ロール３３と、複数の円筒部材３３２のうち、相対的に外径が大きい一端部が軸方向に沿った他端部（図中、右側端部）を向いた第２円筒部材３３２ｂのみを用いて構成したベルト支持ロール３３とを試作し、二次転写ベルト３１にどの程度のベルトウォークが発生するかを確認する実験を行った。

図１４は比較例１，２の結果をも示すグラフである。

図１４から明らかなように、比較例１に係る二次転写装置３０では、二次転写ベルト３１に−約０．５（ｍｍ／ｓ）のベルトウォークが発生し、比較例２に係る二次転写装置３０では、二次転写ベルト３１に＋約０．４（ｍｍ／ｓ）のベルトウォークが発生することが判った。これらの二次転写ベルト３１のウォーキング率は、許容範囲である０．１３（ｍｍ／ｓ）を大幅に超えている。

[実施の形態２]
図１５は、実施の形態２に係るベルト搬送装置を適用した画像形成装置の要部を示すものである。

この実施の形態２に係るベルト搬送装置の一例としての二次転写装置３０は、図１５（ａ）（ｂ）に示されるように、複数の円筒部材３３２のうち、相対的に外径が大きい一端部が軸方向に沿った一端部（図中、左側端部）を向いた第１円筒部材３３２ａを一端部側に、相対的に外径が大きい一端部が軸方向に沿った他端部（図中、右側端部）を向いた第２円筒部材３３２ｂを他端部側にそれぞれ同数ずつ配置したベルト支持ロール３３を用いている。

この実施の形態２に係る二次転写装置３０の場合には、第１円筒部材３３２ａと第２円筒部材３３２ｂが複数組配置されているため、実施の形態１と同様、二次転写ベルト３１にベルトウォークが発生するのを防止乃至抑制することができる。

ただし、この実施の形態２に係る二次転写装置３０の場合には、第１円筒部材３３２ａと第２円筒部材３３２ｂが軸方向に沿った片側にそれぞれ集中して配置されているため、部分的にみた場合、図中に矢印で示すように、二次転写ベルト３１に対して軸方向に沿った一端部に向けて二次転写ベルト３１を移動させる力が作用する可能性はある。

なお、前記実施の形態では、第１円筒部材３３２ａと第２円筒部材３３２ｂを同数設けた場合について説明したが、第１円筒部材３３２ａと第２円筒部材３３２ｂからなる組が複数存在すれば良く、例えば、円筒部材３３２の総数が奇数の場合など、組を構成しない第１円筒部材３３２ａ又は第２円筒部材３３２ｂが存在しても良い。

また、前記実施の形態では、画像形成装置としてイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナー像を形成するフルカラー画像形成装置について説明したが、モノクロの画像形成装置にも同様に適用することができることは勿論である。

１…画像形成装置
１ａ…装置本体
３０…二次転写装置
３１…二次転写ベルト
３２…ベルト支持ロール
３３…ベルト支持ロール
３３１…支持軸
３３２…円筒部材

Claims (8)

1. 無端状のベルト部材と、
   軸に回転自在に保持され前記ベルト部材の巻き掛け部を回転自在に支持する部材であって、軸方向に沿った一端部の外径が他端部より大きい複数の円筒部材と、
   を備え、
   前記複数の円筒部材は、外径が大きい一端部が軸方向に沿った一端部を向いた第１円筒部材と、外径が大きい一端部が軸方向に沿った他端部を向いた第２円筒部材とを一組として、複数組の円筒部材を備えたベルト搬送装置。
2. 前記複数の円筒部材は、前記第１円筒部材と前記第２円筒部材を隣合せに配置した請求項１に記載のベルト搬送装置。
3. 前記複数の円筒部材は、外径が小さい端部が互いに接触するように配置して一組の円筒部材を構成する請求項２に記載のベルト搬送装置。
4. 前記複数の円筒部材は、軸方向に沿った一端部に前記第１円筒部材を配置し、軸方向に沿った他端部に前記第２円筒部材を配置した請求項１に記載のベルト搬送装置。
5. 前記複数の円筒部材は、外径が小さい端部が中央部に位置するように配置した請求項４に記載のベルト搬送装置。
6. 前記複数の円筒部材は、外径が小さい端部が両端部に位置するように配置した請求項４に記載のベルト搬送装置。
7. 前記複数の円筒部材の外周面には、前記外径が大きい一端部又は小さい端部のいずれか一方に、目印がある請求項１から６のいずれかに記載のベルト搬送装置。
8. 画像を保持した像保持体と、
   前記像保持体に保持された画像を記録媒体に転写するベルト状の転写部材と、
   を備え、
   前記転写部材として、請求項１乃至７のいずれかに記載のベルト搬送装置を用いた画像形成装置。

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