CN101551625B - 图像形成装置用带、带张紧装置以及图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种图像形成装置用带、带张紧装置以及图像形成装置。所述图像形成装置用带包括:带主体;引导部件,其沿着带主体的至少一侧的侧缘而固定到带主体;以及用于位置检测的被检测部分,其设置在引导部件的狭缝中。
Description
技术领域
本发明涉及图像形成装置用带、带张紧装置以及图像形成装置。
背景技术
作为使用电子照相系统的图像形成装置,例如,存在一种使用中间转印带的中间转印系统的图像形成装置。在该装置中,中间转印带在与其上通过电子照相处理等而承载有调色剂图像的图像承载体(例如感光鼓)的转印部分接触的同时进行旋转,并且这样设置该中间转印带:即,该中间转印带被张紧在多个带支撑辊上。以使得图像承载体上承载的多个调色剂图像叠加在中间转印带的相同位置处的方式一次转印这些调色剂图像,然后,将转印在中间转印带上的调色剂图像共同地二次转印到纸张上。然后,由定影装置将二次转印到纸张上的多色调色剂图像定影以形成彩色图像。
另外,作为设置有另一带子的图像形成装置,存在一种使用纸张传送带的所谓的串联式彩色图像形成装置,该纸张传送带用于保持纸张并将纸张传送穿过多个图像形成单元的转印部分。在该装置中,将用于分别形成各色成分的调色剂图像的多个图像形成单元串联设置,然后这样在多个带支撑辊上张紧纸张传送带:即,使该纸张传送带在与各个图像形成单元的转印部分接触的同时进行旋转。由纸张传送带吸附并保持的纸张被传送穿过各个图像形成单元的转印部分。由此,以使得由图像形成单元形成的各个调色剂图像依次叠加的方式将这些调色剂图像转印到同一纸张上,最后进行定影以形成彩色图像。
在设置有这种中间转印带或这种纸张传送带的图像形成装置中,为了精确地叠加图像,进行高精度的位置控制是必不可少的。在现有技术中,通过由传感器检测带子的预定位置而进行带子的位置控制。
JP-A-11-15297披露了一种具有中间转印带的图像形成装置。在沿着中间转印带的长度方向的非图像部分上以预定间隔设置有用于确定一次转印位置的多个基准标记,然后基于对基准标记的检测而将感光体上形成的调色剂图像转印到中间转印带上。
发明内容
在利用胶粘剂或粘合剂来设置被检测部分并且该被检测部分从带主体突出的情况下,该被检测部分与其他部件接触。因此,被检测部分由于调色剂的粘附或与其他部件的接触而受到污染,或者检测精度由于磨损而降低。在设置有用于覆盖被检测部分的保护层的情况下亦是如此。
本发明的目的是提供一种与将被检测部分设置为向外突出的情况相比能够保持位置检测精度的图像形成装置用带。
根据本发明的第一方面,提供一种图像形成装置用带,包括:带主体;引导部件,其沿着所述带主体的至少一侧的侧缘固定到所述带主体上;以及用于位置检测的被检测部分,其设置在所述引导部件的狭缝中,其中,所述引导部件的表面的反射率大于所述带主体的表面的反射率,所述狭缝是所述引导部件中被完全切除的部分,所述狭缝中的所述带主体的所述表面本身是用于位置检测的被检测部分。
根据本发明的第二方面,提供一种如本发明的第一方面所述的图像形成装置用带,其中,所述带主体包含炭黑;以及所述引导部件包含钛白。
根据本发明的第三方面,提供一种如本发明的第一方面所述的图像形成装置用带,还包括:覆盖被检测部分的保护层。
根据本发明的第四方面,提供一种如本发明的第三方面所述的图像形成装置用带,其中,所述保护层包含选自于下述群组中的一种,所述群组包括:聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚二氯乙烯、聚酰胺、丙烯酸树脂以及透明陶瓷。
根据本发明的第五方面,提供一种带张紧装置,包括:如本发明的第一方面所述的图像形成装置用带;以及从内侧张紧并支撑所述图像形成装置用带的多个辊子。
根据本发明的第六方面,提供一种包括如本发明的第一方面所述的图像形成装置用带的图像形成装置。
根据本发明的第一方面,可以提供一种与被检测部分突出的情况相比能够更好地保持位置检测精度并且能够以更简单的系统来检测被检测部分的图像形成装置用带。
根据本发明的第二方面,可以提供一种与没有此构造的情况相比能够以更简单的系统来检测被检测部分的图像形成装置用带。
根据本发明的第三方面,可以提供一种与没有此构造的情况相比能够以更简单的系统来防止被检测部分上的表面裂纹或污物粘附的发生、由此增强耐久性的图像形成装置用带。
根据本发明的第四方面,可以提供一种与没有此构造的情况相比能够以更简单的系统来防止被检测部分上的表面裂纹或污物粘附的发生、由此增强耐久性的图像形成装置用带。
根据本发明的第五方面,可以提供一种与使用包括突出的被检测部分的图像形成装置用带的情况相比能够更好地保持位置检测精度的带张紧装置。
根据本发明的第六方面,可以提供一种与使用包括突出的被检测部分的图像形成装置用带的情况相比能够形成偏移更小的图像的图像形成装置。
附图说明
基于以下附图详细地说明本发明的示例性实施例,其中:
图1是示出本实施例的图像形成装置用带的实例的透视图;
图2A和2B是从图1中箭头A指示的方向看时的图像形成装置用带的局部放大透视图;
图3是光学地检测设置在带子的被检测部分的实例的概念横截面图;
图4是设置有本实施例的图像形成装置用带作为中间转印带的图像形成装置的实例的示意性构造图;
图5是设置有本实施例的图像形成装置用带作为纸张传送带的图像形成装置的实例的示意性构造图;以及
图6是设置有本实施例的图像形成装置用带作为中间转印带的串联式图像形成装置的实例的示意性构造图。
具体实施方式
本发明的实施例的图像形成装置用带的特征在于包括带主体、沿着带主体的至少一侧的侧缘粘附到带主体上的引导部件以及设置在引导部件的狭缝中的用于位置检测的被检测部分。
在下文中将说明本实施例的图像形成装置用带。
(图像形成装置用带)
如果可以采用用于图像形成的环带,则本发明的图像形成装置用带(在下文中简称为“带子”)不受特别限制。另外,用于曝光步骤、中间转印步骤、转印/分离步骤、纸张传送步骤、充电步骤、定影步骤、显影步骤等之中的任何用途的带子也可以称为带子。该带子可以在这些用途之中特别优选地用作需要高位置精度的中间转印带或纸张传送带。
在下文中将参照附图来说明本实施例的图像形成装置用带。
图1是示出本实施例的图像形成装置用带的实例的透视图,并且以横截面的方式示出了该图像形成装置用带的一部分。图2A和2B是从图1中箭头A指示的方向看时的图像形成装置用带的局部放大透视图,并示出了被检测部分的细节。图3是光学地检测设置在图像形成装置用带的被检测部分的实例的概念横截面图。
在图1中,图像形成装置用带1具有:环状的带主体2;以及沿着带主体2的一侧的侧缘固定到带主体上的引导部件3。引导部件3设置有至少一个狭缝4。该狭缝4本身可以是用于位置检测的被检测部分,或者可以在该狭缝中设置用作被检测部分的部件。
在带主体的外周面(外表面)上,将宽度方向上的中心区域用于形成图像。带主体在侧缘上的各个区域对应于在宽度方向上位于带主体的外周面两侧并且不用于形成图像的区域以及相对的内周面(内表面)的区域。引导部件固定于带主体在侧缘上的该各个区域以防止带主体的蛇行。
可以在带主体的外表面或内表面上设置引导部件。如图1所示,优选的是在带主体2的内表面上设置引导部件3。但是可以根据图像形成装置用带1的应用用途而在带主体2的外表面上设置引导部件3。另外,引导部件沿着宽度方向固定在带主体的一侧或两侧以便沿着周向延伸。优选的是引导部件3沿着带主体2位于宽度方向上的端部设置。
优选的是引导部件3经由粘附部分而固定在带主体2上。但是引导部件也可以在不借助于粘附部分的情况下直接固定。
为了检测带主体2沿着周向的旋转位置,在引导部件3的狭缝4中设置至少一个用于位置检测的被检测部分(在下文中简称为“被检测部分”)。下面说明具体的模式。
<引导部件和狭缝>
下面参照带主体具有再现A3尺寸的图像的图像区域的情况来说明引导部件的形状。引导部件的宽度不受特别限制。但是,从蛇行防止效果、耐用性等观点来看,引导部件的宽度优选地为1~10mm、更优选地为4~7mm。另外,引导部件的厚度不受特别限制。但是,从蛇行防止效果、耐用性等观点来看,引导部件的厚度优选地为0.5~5mm、更优选地为1~2mm。引导部件设置在带主体沿周向的全部长度上除狭缝区域之外的区域中。
在本实施例的图像形成装置用带中,引导部件3具有至少一个狭缝4。该狭缝4形成为引导部件3的相对端面之间的间隙。优选的是将引导部件3的相对端面形成为垂直于长度方向。可以在周向上设置一个或更多个狭缝,并且可以设置多个狭缝。但是,优选的是设置一个狭缝。另外,优选的是,当在引导部件上设置两个或更多个狭缝时,这些狭缝以等间隔设置。
可以适当地选择狭缝的尺寸以满足带子的尺寸要求。例如,当带主体具有再现A3尺寸的图像的图像区域时,被检测部分沿周向的长度优选地设定为0.1~6mm,并且该长度更优选地设定为0.3~3mm。狭缝的宽度等于引导部件的宽度。
优选的是,该狭缝形成为引导部件中被完全切除的部分。术语“狭缝”并不是指设置在连续引导部件中的凹部。优选的是,引导部件的端部具有被切割为垂直于狭缝区域中的带主体的截面形状。但是,该端部可以具有相对于带主体倾斜的截面形状。在这种情况下,优选的是,引导部件的端面与带主体成大于或等于45°并且小于或等于90°的角度。
优选的是,当作为被检测部分的部件固定在引导部件的狭缝中时,该部件的厚度设定为等于或小于引导部件的厚度。更优选的是,该部件的厚度设定为小于引导部件的厚度。特别地,优选的是,为了保持与其他部件的非接触状态,该部件的厚度为引导部件的厚度的1/10~2/3。在这种情况下,当被检测部分经由胶粘剂和/或粘合剂而固定于狭缝时,被检测部分的厚度包含胶粘剂和/或粘合剂的厚度。另外,当被检测部分由透光树脂覆盖时,被检测部分的厚度包含该透光树脂的厚度。
<被检测部分>
被检测部分可以设置在引导部件中的一个或多个狭缝的所有位置。
当带主体和引导部件的物理特性不同时,使带主体露出的狭缝部分本身可以用作被检测部分。举例来说,示出了其中带主体和引导部件之间的表面反射率不同的情况。
另外,具有与引导部件不同的物理特性的部件可以作为被检测部分而固定到引导部件的狭缝部分中的带主体上。当另一个部件固定到被检测部分上时,该另一部件的形状不受特别限制。可以适当地选择诸如圆形、椭圆形等形状以及诸如正方形、长方形等形状。
从被检测部分所检测的物理特性不受特别限制,只要检测传感器能够检测到这种物理特性即可。在本实施例的图像形成装置用带中,优选地,以非接触方式检测狭缝的两个端部位置或被检测部分,更优选地,光学地检测被检测部分。另外,优选地,以非接触方式电子地检测固定为被检测部分的IC芯片。
在本实施例中,作为以非接触方式利用激光束等来检测被检测部分的模式,包含这样一种模式:即,基于反射率的差或折射率的差来光学地检测被检测部分。
作为本实施例的图像形成装置用带的一种模式,列举了引导部件的表面的反射率和被检测部分的表面的反射率不同的情况。具体地说,上述情况可以分为其中引导部件的表面的反射率大于被检测部分的表面的反射率的情况和其中引导部件的表面的反射率小于被检测部分的表面的反射率的情况。在这两种情况下,可以检测被检测部分与引导部件之间的边界的位置。
下面说明图2A和2B所示的光学被检测部分的两种模式。
参照图2A,例如,在带主体12中混合有炭黑,于是带主体12呈现出黑色。另外,例如,在粘附到带主体12的内表面上的引导部件13中混合有作为白色颜料的钛白,于是引导部件13呈现出白色。可以基于引导部件在周向上的位置处的反射率的差来检测引导部件13中的狭缝14的两个端部位置。
在图2B中,例如,在带主体12中混合有炭黑,于是带主体12呈现出黑色。另外,例如,在粘附到带主体12的内表面上的引导部件15中混合有炭黑,于是引导部件15呈现出黑色。矩形白色板或光反射部件作为被检测部分17被固定在引导部件中的狭缝中。这样,当在引导部件在周向上的位置处检测到反射率时,可以光学地检测被检测部分的位置。
优选地,将光反射部件用作设置在引导部件中的狭缝中的被检测部分。作为光反射部件,可以举出下述例子:诸如金、银、铝等金属板、通过在诸如塑料膜等支撑体上沉积或层压这些金属中的任何一种而形成的板、通过将这些金属中的任何一种的金属粉末包含在塑料膜等中而形成的板。优选地,采用其上沉积有铝的塑料板。
可以通过将上述光反射部件固定到引导部件的狭缝中的带主体来形成光反射性被检测部分。
当使用光反射部件时,优选的是该光反射部件具有较高的反射率。优选的是该光反射部件对于检测部分中所使用的光具有50%或更高的光反射率。更优选的是该光反射部件具有80%或更高的光反射率。当反射率在以上范围内时,可以实现高的检测灵敏度。
任意地设定把被检测部分设置在引导部件的狭缝中的方法。被检测部分可以经由胶粘剂和/或粘合剂而固定到带主体上,而且诸如金属板等的被检测部分可以直接固定到带主体上。当在没有胶粘剂和/或粘合剂的情况下设置被检测部分时,难以发生被检测部分的剥落,并且可以改善耐用性。因此,该模式是优选的。
被检测部分可以在不借助于胶粘剂和/或粘合剂的情况下直接固定到带主体上。
在本发明的图像形成装置用带中,有另一种优选模式,在该模式中,引导部件的折射率不同于被检测部分的折射率。具体地说,上述模式大致分为其中引导部件的折射率大于被检测部分的折射率的情况和其中引导部件的折射率小于被检测部分的折射率的情况。另外,优选的是,其折射率大于透明引导部件的折射率的被检测部分设置在该引导部件的狭缝中,并且光学地检测该被检测部分。
优选的是用保护层来覆盖被检测部分。当采用光学检测方法时,可以用由透光树脂制成的保护层来覆盖被检测部分。这样,可以防止这样的情形:即,在被检测部分的表面上造成刮痕或污物粘附在被检测部分的表面上,并且可以改善耐用性。因此,该模式是优选的。
作为透光树脂的材料,可以举出PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PP(聚丙烯)、聚酰亚胺、聚二氯乙烯、聚酰胺、丙烯酸树脂以及透明陶瓷等示例。
另外,作为涂敷透光树脂的方法,可以举出旋涂法、涂敷法、粘贴由透光树脂制成的胶带的方法等示例。该方法不受特别限制。
可以任意地选择由透光树脂制成的保护层的厚度。但是优选地,该厚度设定为3~100μm,更优选地,该厚度设定为10~50μm。
<带主体>
作为带主体的材料,优选地采用其杨氏模数是2000MPa或更高的树脂材料。当采用其杨氏模数是2000MPa或更高的合成树脂材料时,可以抑制由从外部施加的应力而引起的变形。杨氏模数越高,带主体具有更良好的特性。在实际使用中,杨氏模数设定为等于或低于8000MPa,优选地,杨氏模数设定为等于或低于6000MPa。带主体的杨氏模数可以通过选择所使用合成树脂材料的化学结构而控制在上述范围内。包含芳环结构的树脂具有较高的杨氏模数。
在这种情况下,通过基于JIS K7127(日本工业标准K7127)对带主体进行拉伸试验,接着绘制与所得到的应力-应变曲线中位于初始应变区域的曲线相切的切线,然后检测该切线的斜率来导出杨氏模数。
作为带主体12的材料,可以举出聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、氟树脂等。这里,如果该带主体形成为环状,则带主体可以具有接缝也可以不具有接缝。优选的是带主体的厚度通常设定为约0.02~0.2mm。
当特别地将本实施例的图像形成装置用带用作中间转印带或纸张传送带时,优选地,将使用其中添加有诸如炭黑等导电剂的聚酰亚胺树脂或其中还包含有导电剂的聚酰胺酰亚胺树脂的半导电性带用作带主体。这里,术语“半导电性”是指后述的表面电阻率和体积电阻率具有在下文中给出的特定数值范围。
可以通过公知的方法来制造使用包含有导电剂的聚酰亚胺树脂或聚酰胺酰亚胺树脂的带主体。例如,将包含有导电剂的聚酰胺酰亚胺溶液涂敷在圆筒体的外表面,然后干燥并烧制,然后从圆筒体上剥离聚酰胺酰亚胺树脂膜。
在将本实施例的带子用作中间转印带或纸张传送带的情况下,优选的是表面电阻率控制在1×109Ω/□~1×1014Ω/□的范围内,而且体积电阻率控制在1×108Ωcm~1×1013cm的范围内。为此,根据具体情况,可以添加导电剂(导电填料)。作为这种导电剂,可以优选地使用诸如ketchen black、乙炔黑等炭黑、诸如石墨、铝、镍、铜合金等金属或合金、诸如氧化锡、氧化锌、钛酸钾、氧化锡-氧化铟、氧化锡-氧化锑的复合氧化物等金属氧化物、诸如聚苯胺、聚吡咯、聚砜、聚乙炔等导电聚合物以及其他物质。可以单独地使用这些导电填料,或者可以组合地使用两种导电填料。其中,从成本的角度看,炭黑作为导电填料是优选的。另外,根据具体情况,可以添加诸如分散剂、润滑剂等加工助剂。
这里,通过使用由Dia Instrument有限公司制造的Hi-ResterUPMCP-450型UR探针依照JIS K6911来在22℃和55%RH的环境下测量表面电阻率。在带子的24个点处(宽度方向上的3个位置×周向上的8个位置)测量表面电阻率,然后将测量得到的表面电阻率的平均值视为带子的表面电阻率。
带主体必须由已说明的挠性材料形成。优选地使用具有弹性的热塑性树脂或合成橡胶。另外,从带主体的耐用性角度看,优选的是包含难以劣化或改变的聚酰亚胺树脂或聚酰胺酰亚胺树脂作为主要成分。
以带主体的制造实例来说,通过按每100重量%的树脂成分将15~35重量%的诸如导电剂等炭黑添加到溶剂可溶型聚酰胺酰亚胺树脂(由Toyobo有限公司制造的Pyromax HR16NN等)或聚酰亚胺树脂(由Ube工业有限公司制造的Euvarnish S等)中,然后使混合物分散于树脂中从而得到涂敷溶液,然后将涂敷溶液涂敷在金属模具的外表面上,然后烧制该涂敷溶液,由此制造由聚酰胺酰亚胺树脂或聚酰亚胺树脂制成的带主体。然后,在带主体被插入圆筒模具并缠绕在该模具上的状态下、或将带主体从成型管上移除并张紧在另一个双轴辊上的状态下将以预定宽度对准的一对刀片刺入树脂中,然后将带主体旋转仅一圈,由此可以制造出具有预定宽度的带主体。
<引导部件>
在本实施例中,将防止蛇行的引导部件固定在图像形成装置用带的带主体上。
当将带主体张紧在辊子上之后产生用于使带主体沿辊轴方向移动的推力时,与该推力相反地产生具有与该推力相同强度的反作用力(应力)直接施加于引导部件上。从引导部件本身能够在一定程度上分散/吸收该应力的角度看,优选的是引导部件由其肖氏硬度(durometer hardness)在A60~A90的范围内的弹性部件形成。另外,更优选的是选择其肖氏硬度在A70~A90的范围内的弹性部件。当肖氏硬度设定在上述范围内时,引导部件既不被驱动到支撑辊上,而且带主体也不跟随带支撑辊。通过基于JIS K6253(1997)使用A型硬度计(type A durometer)在引导部件中具有厚度为6mm且没有狭缝的部分处测量肖氏硬度。
作为具有上述肖氏硬度的弹性部件的材料,可以采用诸如聚氨酯树脂、氯丁橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、聚酯弹性体、氯丁二烯橡胶、丁腈橡胶等具有适当硬度的弹性体或其他材料。其中,考虑到电绝缘性、抗潮性、抗溶剂性、耐臭氧性、耐热性以及耐磨损性,特别优选的是采用聚氨酯橡胶或硅橡胶。
可以根据带子使用条件等来适当地确定引导部件的截面形状。为了获得令人满意的蛇行防止效果,优选地,截面形状设定为大致矩形,更优选地,截面形状设定为矩形。如上所述,通常,从蛇行防止效果、耐用性等角度看,引导部件的宽度优选地为1~10mm,特别优选地为4~7mm。引导部件的宽度不受特别限制。通常,从蛇行防止效果、耐用性等角度看,引导部件的厚度优选地为0.5~5mm,特别优选地为1~2mm。
<图像形成装置用带的制造>
下面说明本实施例的带子的制造方法。
如上所述,可以通过公知的方法来制造带主体。例如,将其中溶剂、溶剂可溶型树脂以及根据需要还包含导电剂及其他物质混合在一起而得到的合成树脂涂敷液涂敷在圆筒体的外表面上,接着通过加热来干燥和烧制,然后从圆筒体上剥离树脂膜。
可以通过粘结片状带主体和引导部件、然后将带主体的两个端部粘结在一起来制造环带。或者,可以通过形成环状的带主体、然后将引导部件粘附到带主体来制造环带。可以仅沿着带主体一侧的侧缘来设置引导部件。此外,从蛇行防止效果、耐用性、加强效果等方面考虑,在带主体较宽的情况下,优选的是沿着两侧的侧缘来设置引导部件。可以根据带子的用途和功能、安装带子的装置等来适当地设定将引导部件粘附到带主体上的位置(与侧缘的距离)。可以沿着带主体的端部来粘附引导部件,或者可以将引导部件固定到适当地从端部进入带主体的中心侧的位置。
在图1中,图像形成装置用带1构造为这样:即,将引导部件3粘附在带主体2的内表面上,并且在引导部件3中设置狭缝4。
为了将引导部件粘附于带主体上,可以使用包含弹性粘合剂的热敏粘结片。
如图2A所示,可以按照原样使用引导部件13、13之间的狭缝14。另外,如图2B所示,可以将另一被检测部分17固定在引导部件15、15之间的狭缝中。
<带张紧装置>
本实施例的带张紧装置的特征在于设置有图像形成装置用带、以及用于从内侧张紧并支撑图像形成装置用带的多个辊子。可以在每个辊子上设置用于引导带子的引导部件的凹槽。另外,每个辊子的两侧端面可以形成为分别垂直于中心轴的平面,并且可以由辊子的两侧端面的外周来限制引导部件。
本实施例的带张紧装置可以由后述图像形成装置中的多个辊子来支撑以进行循环。辊子的数目是2或大于2,优选地,辊子的数目可以设定为2~4。
图像形成装置用带的外周面可以起到下述表面的作用:用于保持调色剂图像转印到其上的纸张(在下文,有时称为“记录纸张”或“记录介质”)的纸张保持表面、用于转印调色剂图像的中间转印表面、用于对将被接触部件进行充电的充电表面以及用于保持显影剂的显影剂保持表面等。该图像形成装置用带优选地具有由合成树脂制成的带主体,并且可以优选地用于电子照相复印机、用于激光打印机等的曝光装置、中间转印装置、转印分离装置、纸张传送装置、充电装置、定影装置以及显影装置等。这里,可以根据带子的用途、功能等来适当地设定带主体的材料、形状、尺寸等。
<图像形成装置>
本实施例的图像形成装置不受特别限制,只要这种图像形成装置可以采用本实施例的带子即可。该带子可以用于例如曝光、中间转印、转印分离、纸张传送、充电、定影、以及显影之中的任何用途。作为图像形成装置的模式,可以举出下述图像形成装置等:普通单色图像形成装置,其中,在显影装置内仅容纳单色调色剂;彩色图像形成装置,其中,依次将承载在诸如感光鼓等图像承载体上的各色调色剂图像一次转印到中间转印带上的同一位置;以及串联式彩色图像形成装置,其中,设置有各色显影装置的图像承载体在中间转印体上串联布置,并且将多个调色剂图像以依次叠加的方式转印到同一纸张上。
作为本实施例的图像形成装置的实例,示出了重复进行一次转印的彩色图像形成装置。图4是示出设置有本实施例的图像形成装置用带作为中间转印带的图像形成装置的示意图。
图4所示的图像形成装置构造为包括作为图像承载体的感光鼓101、作为中间转印体的中间转印带102、作为转印电极的偏压辊103、用于供给作为被转印体的纸张的托盘104、用BK(黑色)调色剂的显影单元105、用Y(黄色)调色剂的显影单元106、用M(品红色)调色剂的显影单元107、用C(蓝绿色)调色剂的显影单元108、带清洁器109、分离爪113、带支撑辊121、123以及124、支承辊122、导电辊125、电极辊126、清洁刮板131、纸张141、拾取辊142以及输送辊143。本实施例的带子被用作中间转印带102。
设置在中间转印带102的内表面上的引导部件被定位成与带支撑辊121、123以及124的侧缘部分接触。因此,中间转印带102在其行进期间由引导部件引导,以便中间转印带102在其行进期间从不引起蛇行。
在图4所示图像形成装置中,感光鼓101沿箭头F所指示的方向旋转,并且由充电单元(未示出)对该感光鼓的表面均匀地充电。由诸如激光写入单元等图像写入单元在被充电的感光鼓101上形成第一种颜色(例如BK)的静电潜像。由显影单元105使用调色剂对该静电潜像进行显影,从而形成可见的调色剂图像T。调色剂图像T随着感光鼓101的旋转而移动到其中设置有导电辊125的一次转印部分。在通过从导电辊125向调色剂图像T施加相反极性的电场来使中间转印带102静电吸引调色剂图像T的同时,调色剂图像T随着中间转印带102沿箭头G所指示的方向旋转而被一次转印到中间转印带102上。如图4所示,导电辊125可以设置在感光鼓101正下方,或者可以设置在偏离感光鼓101的正下方区域的位置。
同样,可以依次形成第二种颜色的调色剂图像、第三种颜色的调色剂图像以及第四种颜色的调色剂图像。然后,在图3所示的检测部分检测设置在中间转印带102上的被检测部分的同时将各个调色剂图像叠加到中间转印带102上的同一位置。这样,形成了多重调色剂图像。这时,可以采用单组分调色剂或双组分调色剂。
为了将多重调色剂图像叠加在中间转印带102上的同一位置,可以光学地检测例如设置在中间转印带上的引导部件中的狭缝中的铝反射板等被检测部分作为基准标记。如图3所示,可以与带子的周向垂直地在光学检测部分30上设置其中组合地使用作为光发射单元33的光发射元件和作为光接收单元35的光接收元件的检测单元,其中,光接收单元35根据从光发射单元33发射的光的反射量而输出电压。
当将其中混合有炭黑的带主体或引导部件与光反射部件组合时,在被检测部分的表面上反射光量急剧增加而使得光接收元件的检测电压阶梯状地增加。然后,当光学检测部分30返回到带主体或引导部件时,反射光量急剧减少而使得光接收元件的检测电压阶梯状地降低。
与反射光量对应的电压变化被输出到控制部分(未示出)。当与该被检测部分的检测定时同步地检测中间转印带的位置时,可以精确地对准多重调色剂图像。
转印到中间转印带102上的多重调色剂图像随着中间转印带102的旋转而到达其中设置有偏压辊103的二次转印部分。该二次转印部分由设置在中间转印带102上承载有的调色剂图像的表面侧的偏压辊103、设置在中间转印带102的背面且与偏压辊103相对的支承辊122以及在与支承辊122压力接触的同时旋转的电极辊126构成。
拾取辊142从容纳在托盘104中的纸张束中一张一张地拾取出纸张141。然后,在预定定时由输送辊143将纸张141送入二次转印部分中位于中间转印带102与偏压辊103之间的空间。然后,经由偏压辊103与支承辊122之间的压力传送和中间转印带102的旋转而将承载在中间转印带102上的调色剂图像转印到所送出的纸张141上。
直到最后的调色剂图像的一次转印结束才通过操作位于待机位置的分离爪113,以使其上转印有调色剂图像的纸张与中间转印带102分离,然后将该纸张传送到定影单元(未示出)。然后,通过加压/加热处理来定影调色剂图像,由此形成永久图像。在这种情况下,在将多重调色剂图像从中间转印带102转印到纸张上结束之后,由设置在二次转印部分下游的带清洁器109从中间转印带102中去除残余的调色剂。然后,准备中间转印带102以用于下一次转印。另外,偏压辊103安装成这样:即,由聚氨酯等制成的清洁刮板131始终与该偏压辊103接触。由该清洁刮板131去除诸如在转印操作中所粘附的调色剂颗粒、纸粉等异物。
在转印单色图像的情况下,将经过一次转印的调色剂图像T直接二次转印,然后将纸张141传送到定影单元。相反,在转印通过叠加多种颜色而获得的多色图像的情况下,使中间转印带102与感光鼓101的操作相互同步,以使得各色的调色剂图像在一次转印部分中相互精确地重合,这样便使得各色的调色剂图像不偏移。在二次转印部分中,将与调色剂图像相同极性的电压(转印电压)施加于与支承辊122压力接触的电极辊126。这样,调色剂图像通过静电排斥而转印到纸张上。这里,支承辊122设置成经由中间转印带102而与偏压辊103相对。
通过上述操作,可以形成单色图像或多色图像。
接下来,下面示出了本实施例的图像形成装置的另一实例。图5是示出设置有本实施例的图像形成装置用带作为纸张传送带的图像形成装置的示意图。
图5所示的图像形成装置包括单元Y、M、C、BK、纸张传送带206、转印辊207Y、207M、207C、207BK、纸张传送辊208以及定影单元209。本实施例的带子用作纸张传送带206。
设置在纸张传送带206的内周侧的引导部件(未示出)定位成与带支撑辊210、211、212、213的侧缘部分接触。因此,纸张传送带206在其行进期间由引导部件引导。由于引导部件在配合于形成在带支撑辊210等中的引导凹槽中的同时行进,所以纸张传送带206在其行进期间不会引起蛇行的问题。
单元Y、M、C、BK设置有感光鼓201Y、201M、201C以及201BK,这些感光鼓可以分别以预定的圆周速度(处理速度)沿箭头所指示的顺时针方向旋转。然后,充电辊202Y、202M、202C以及202BK、曝光单元203Y、203M、203C以及203BK、各色显影单元(黄色显影单元204Y、品红色显影单元204M、蓝绿色显影单元204C以及黑色显影单元204BK)以及感光鼓清洁器205Y、205M、205C以及205BK分别围绕感光鼓201Y、201M、201C以及201BK设置。
四个单元Y、M、C、BK按照单元BK、C、M、Y的顺序与纸张传送带206平行地布置。在这种情况下,可以适当地设定单元Y、M、C、BK的布置顺序等以符合图像形成方法。
纸张传送带206可以以与感光鼓201Y、201M、201C以及201BK相同的圆周速度通过带支撑辊210、211、212、213而沿箭头所指示的逆时针方向旋转。纸张传送带206设置成这样:即,该纸张传送带位于带支撑辊212和213之间的一部分分别与感光鼓201Y、201M、201C以及201BK接触。此外,纸张传送带206设置有带清洁单元214。
转印辊207Y、207M、207C以及207BK分别设置在纸张传送带206的内侧,并且位于面对纸张传送带206与感光鼓201Y、201M、201C、201BK接触的位置。转印辊207Y、207M、207C以及207BK和感光鼓201Y、201M、201C以及201BK构成转印区域(咬合区域),在该转印区域中,调色剂图像经由纸张传送带206而分别转印到纸张(被转印体)216上。如图5所示,转印辊207Y、207M、207C以及207BK可以设置在感光鼓201Y、201M、201C以及201BK的正下方,或者可以设置在偏离感光鼓的正下方区域的位置。
定影单元209设置成这样:即,在纸张通过纸张传送带206与感光鼓201Y、201M、201C以及201BK之间的各个转印区域(咬合区域)之后,纸张216可以传送到该定影单元。
由纸张传送辊208将纸张216传送到纸张传送带206。
在图5所示的图像形成装置中,在单元BK中对感光鼓201BK进行旋转/驱动。充电辊202BK与该感光鼓同步地被驱动,并且以预定的极性和电位对感光鼓201BK的表面均匀地充电。然后,由曝光单元203BK对其表面被均匀充电的感光鼓201BK进行曝光以便提供图像,从而在该表面上形成静电潜像。
然后,由黑色显影单元204BK对静电潜像进行显影。这里,调色剂图像形成在感光鼓201BK的表面上。这时,可以采用单组分调色剂或双组分调色剂。
调色剂图像通过感光鼓201BK与纸张传送带206之间的转印区域(咬合区域),同时,纸张216被静电吸附到纸张传送带206并传送到转印区域(咬合区域)。然后,由转印辊207BK所施加的转印偏压形成的电场将调色剂图像依次转印到纸张216的表面上。
然后,由感光鼓清洁器205BK对感光鼓201BK上剩余的调色剂进行清洁/去除。然后,准备感光鼓201BK以用于下一次转印循环。
在单元C、M以及Y中同样地进行上述转印循环。这时,由各个单元形成的调色剂图像被依次叠加在同一纸张上。这里,由于光学地检测固定到被固定于纸张传送带206的引导部件的狭缝中的被检测部分,所以可以执行对穿过各个单元的转印部分并被吸附到纸张传送带上的纸张的位置控制。
将其上分别由转印辊207Y、207M、207C以及207BK转印有调色剂图像的纸张216进一步传送到定影单元209,并在该定影单元中定影图像。
通过上述操作,在纸张上形成所期望的图像。
此外,下面示出本实施例的图像形成装置的又一实例。图6是示出设置有本实施的图像形成装置用带作为中间转印带的串联式图像形成装置的主要部分的示意图。
具体地说,根据具体情况,可以以公知的方式任意地设置下述部件等:分别用于对感光体79的表面均匀地充电的充电辊(充电单元)83、分别用于对感光体79的表面进行曝光以形成静电潜像的激光振荡器(曝光单元)78、分别用于利用显影剂来使感光体79上所形成的潜像显影以形成调色剂图像的显影单元(显影装置)85、分别用于将已显影调色剂图像转印到中间转印带86上的一次转印辊80、分别用于去除附着到感光体79上的调色剂、污物等的感光体清洁器(清洁单元)84以及用于将调色剂图像定影在被转印部件上的一对定影辊72等等。这里,如图6所示,一次转印辊80可以分别设置在感光体79的正上方,或者可以分别设置在偏离感光体正上方的位置。由于本实施例的带子设置为中间转印带86,所以即使在如上构造的串联式图像形成装置中,也可以稳定地获得高的转印图像质量。
此外,下面说明图6所示的图像形成装置的构造。图6中所示的图像形成装置构造为包括四个调色剂盒71、一对定影辊72、支承辊73、张紧辊74、二次转印辊75、纸张传送路径76、纸张托盘77、激光振荡器78、四个感光体79、四个一次转印辊80、驱动辊81、转印清洁器82、四个充电辊83、感光体清洁器84、显影单元85以及中间转印带86等作为主要构成部件。
首先,充电辊83、显影单元85、经由中间转印带86而设置的一次转印辊80以及感光体清洁器84沿逆时针方向围绕感光体79设置。一组这些部件构成显影单元以对应于每种颜色。另外,分别为每个显影单元设置用于向显影单元85补充显影剂的调色剂盒71。在各个显影单元中设置有能够根据图像信息而将激光照射到感光体79位于充电辊83与显影单元85之间的表面上的激光振荡器78。
与四种颜色(例如蓝绿色、品红色、黄色、黑色)对应的四个显影单元沿着基本水平的方向串联地设置在图像形成装置中。在四个显影单元中将中间转印带86设置成通过感光体79与一次转印辊80之间的咬合部分。中间转印带86张紧在支承辊73、张紧辊74以及驱动辊81上,这些支承辊73、张紧辊74以及驱动辊81按照这种顺序沿逆时针方向设置在该中间转印带86的内周侧。在这种情况下,四个一次转印辊80设置在支承辊73与张紧辊74之间的位置。另外,用于清洁中间转印带86的外周面的转印清洁器82经由中间转印带86而设置在与驱动辊81相对的一侧并且与驱动辊81进行压力接触。
另外,二次转印辊75设置在与支承辊73相对的一侧并且经由中间转印带86与支承辊73进行压力接触。该二次转印辊75经由纸张传送路径76将在中间转印带86的外周面上形成的调色剂图像转印到从纸张托盘77传送来的记录纸张的表面上。
另外,用于储存记录纸张的纸张托盘77设置于图像形成装置的底部。可以从纸张托盘77经由纸张传送路径76供给纸张并使该纸张穿过构成二次转印部分的支承辊73与二次转印辊75之间的压力接触部分。可以由传送单元(未示出)对穿过压力接触部分之后的记录纸张进一步传送并使该纸张穿过一对定影辊72之间的压力接触部分。最后,记录纸张可以排出到图像形成装置的外部。
接下来,下面说明使用图6的图像形成装置的图像形成方法。以这样的方式来对每个显影单元执行调色剂图像的形成:即,由充电辊83对沿逆时针方向旋转的感光体79的表面均匀地充电,然后由激光振荡器(曝光单元)78在感光体79的已充电表面上形成潜像,然后利用从显影单元85供给的显影剂来对潜像进行显影而形成调色剂图像,然后将该调色剂图像传送到一次转印辊80与感光体79之间的压力接触部分,然后,将调色剂图像转印到沿着箭头C所指示的方向旋转的中间转印带86的外周面上。在转印调色剂图像之后,由感光体清洁器84对附着在感光体79的表面上的调色剂、污物等进行清洁。然后,准备感光体79以用于下一次调色剂图像的形成。
在对应于图像信息而使这些调色剂图像依次叠加在中间转印带86的外周面上的状态下,由各色的显影单元中的每一个所显影的调色剂图像被二次转印部分的二次转印辊75转印到通过纸张传送路径76而从纸张托盘77传送来的记录纸张的表面上。为了将各色的调色剂图像叠加在同一记录纸张上,使同一纸张往返于支承辊73与二次转印辊75之间的压力接触部分。通过检测设置在引导部件上的被检测部分来执行对带子位置的控制。
然后,其上转印有各色的调色剂图像的记录纸张在穿过构成定影单元的一对定影辊72之间的压力接触部分时被加压/加热。这样,将各色的调色剂图像定影,从而在记录介质的表面上形成图像。然后,将记录纸张排出到图像形成装置的外部。
下面将参照实例来更具体地说明本实施例。但是本实施例不限于这些实例中的各种模式。
(带主体的制造)
制备由3,3′,4,4′-联苯四羧酸二酐和4,4′-二氨基二苯醚形成的聚酰胺酸的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶液(酰亚胺转化之后含固率为18重量%)。以相对于聚酰胺酸的固体含量100重量%而炭黑(Special Black 4:由Degussa公司制造)为80重量%的比率将炭黑添加到该NMP溶液中。通过使用喷射式分散机(Geanus PY[碰撞部分的最小横截面积为0.032mm2],由Geanus公司制造)在200MPa的压力下将所得到的溶液通过分散单元5次以执行分散/混合。这样,获得分散液(A)。
将3,3′,4,4′-联苯四羧酸二酐和4,4′-二氨基二苯醚形成的聚酰胺酸的NMP溶液(酰亚胺转化之后含固率为18重量%)以相对于聚酰胺酸100重量%而炭黑为27.8重量%的比率添加到所得到的分散液(A)中。通过使用行星式混合器(Aiko Mixer:由Aikosya制造公司制造)来混合/搅拌所得到的溶液。这样,制备出炭黑分散到其中的聚酰亚胺前体溶液。
然后,制备由预先在其上烘烤脱模剂且外径为366mm、长度为600mm以及厚度为6mm的圆筒形铝形成的圆筒形基材作为成型用芯体。然后,以100rpm旋转该芯体。然后,在以150mm/min的速度在芯体的外周面上移动分散器和刮削器的同时,涂敷聚酰亚胺前体溶液以具有400mm的涂敷长度和0.5mm的厚度。在使芯体以5rpm旋转的同时,在140℃下将聚酰亚胺前体溶液加热/干燥30分钟,然后将其冷却至常温。然后,将该聚酰亚胺前体溶液在200℃下加热30分钟、在260℃下加热30分钟、在300℃下加热30分钟以及在320℃下加热20分钟。这样,形成了炭黑分散到其中的聚酰亚胺膜。然后,当圆筒成型管的温度冷却至室温(25℃)时,从圆筒成型管剥离聚酰亚胺膜。以369mm的宽度切割所得到的聚酰亚胺膜,由此获得外径为366mm和厚度为80μm的带主体2。
(引导部件A的制造)
作为引导部件A,将其JIS硬度为70度的透明热固性聚氨酯片(Tiplane TR-100-70:由Tigers Polymer公司制造)切割成薄的矩形。截面形状具有2.0mm的厚度和3.0mm的宽度。
(引导部件B的制造)
另外,制造将钛白作为白色颜料单独地揉捏到其中的热固性聚氨酯片。将该热固性聚氨酯片切割成薄的矩形。
(引导部件C的制造)
另外,制造将炭黑作为黑色颜料单独地混合到其中的热固性聚氨酯片。将该热固性聚氨酯片切割成薄的矩形。
(将引导部件粘附到带主体上和狭缝的形成)
作为弹性粘合剂,将包含由Cemedine有限公司制造的丙烯改性硅树脂聚合物作为主要成分的Super X No.8008涂敷在引导部件上直至20μm的厚度。然后,沿着一侧的侧缘将引导部件设置在由聚酰胺酰亚胺树脂制成的带主体2的内侧表面上,然后用0.03MPa的压力加压。这样,制造出具有其中设置有图1所示的矩形狭缝的引导部件的带子。狭缝沿着周向的长度是2.0mm。
(光反射部件的制造)
<光反射部件A>
作为光反射部件A,通过将铝沉积在PET膜的一个表面上并在PET膜的另一表面上涂敷硅胶粘剂来形成具有总厚度为5μm的50mm正方形片。从该光反射部件A上切下宽度为3.0mm且长度为2.0mm的被检测部分。
<评估>
用Fuji Xerox有限公司制造的Docu Centre-II C6500的改造机来测试其中将被检测部分设置在固定于带主体的引导部件的狭缝中的图像形成装置用带。然后,目测检查被检测部分的污点或磨损。在这种情况下,被检测部分的初始检测电压设定为4.5V。经历一段时间的测试之后,3.0V或更高的电压判定为良好,4.0V或更高的电压判定为优。另外,进行测试直至最长达500K(500×103)个循环,其中,带子旋转一圈视为一个循环。
(实例1)
<带子A的制造>
通过沿着一侧的侧缘将白色引导部件B粘附在环状的带主体2的内表面上来制造图像形成装置用带A。如图2A中的局部放大图所示,带主体12从长度为2mm的狭缝14以黑色露出。
(实例2)
<带子B的制造>
通过沿着一侧的侧缘将黑色引导部件C粘附在带主体2的内表面上来制造图像形成装置用带B。将光反射部件A粘贴在狭缝中。如图2B中的局部放大图所示,光反射部件17被固定在长度为2mm的狭缝中。在这种情况下,首先,可以将光反射部件A粘贴在带主体12的内表面上,然后可以粘附引导部件。
(实例3)
<带子C的制造>
通过沿着一侧的侧缘将透明引导部件A粘附在带主体2的内表面上来制造图像形成装置用带C。将光反射部件A粘贴在狭缝中。如图2B中的局部放大图所示,光反射部件17被固定在长度为2mm的狭缝中。
<评估结果>
在对图像形成装置用带A、B和C进行评估达500K循环之后,从所有的带子上未检测到被检测部分上的磨损或污点。这些带子在其行进中没有引起问题,并且检测部分的检测电压是4.45V,属于良好级别。
(比较例1)
<比较带子A的制造>
除在引导部件中没有设置狭缝之外,与图像形成装置带A完全相同地制造比较带子A。将一个光反射部件A粘贴到带主体的外周面上的一个周缘部分上。
(比较例2)
<比较带子B的制造>
与在比较带子A中获得的图像形成装置用带相比,将光反射部件A粘贴到带主体的内侧表面上,并且该反射部件A比引导部件更接近中心侧。
(比较例3)
<比较带子C的制造>
除在引导部件中没有设置狭缝之外,与比较带子A中获得的图像形成装置用带完全相同地制造比较带子C。将光反射部件A粘贴到所得到的带子的引导部件的表面上。
<评估结果>
同样地测试比较带子A、B以及C达500K循环之后,对结果进行评估。在比较带子A中,发现磨损和污点。另外,在比较带子B和比较带子C两者中,均发现磨损和污点。
Claims (6)
1.一种图像形成装置用带,包括:
带主体;
引导部件,其沿着所述带主体的至少一侧的侧缘固定到所述带主体上;以及
用于位置检测的被检测部分,其设置在所述引导部件的狭缝中,其中,
所述引导部件的表面的反射率大于所述带主体的表面的反射率,所述狭缝是所述引导部件中被完全切除的部分,所述狭缝中的所述带主体的所述表面本身是用于位置检测的被检测部分。
2.如权利要求1所述的图像形成装置用带,其中,
所述带主体包含炭黑;以及
所述引导部件包含钛白。
3.如权利要求1所述的图像形成装置用带,还包括:
保护层,其覆盖所述被检测部分。
4.如权利要求3所述的图像形成装置用带,其中,
所述保护层包含选自于下述群组中的一种,所述群组包括:聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚二氯乙烯、聚酰胺、丙烯酸树脂以及透明陶瓷。
5.一种带张紧装置,包括:
如权利要求1所述的图像形成装置用带;以及
从内侧张紧并支撑所述图像形成装置用带的多个辊子。
6.一种图像形成装置,包括:
如权利要求1所述的图像形成装置用带。
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