JP2004046199A - Image forming device using endless belt - Google Patents

Image forming device using endless belt Download PDF

Info

Publication number
JP2004046199A
JP2004046199A JP2003199751A JP2003199751A JP2004046199A JP 2004046199 A JP2004046199 A JP 2004046199A JP 2003199751 A JP2003199751 A JP 2003199751A JP 2003199751 A JP2003199751 A JP 2003199751A JP 2004046199 A JP2004046199 A JP 2004046199A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rib
roll
intermediate transfer
belt
transfer belt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2003199751A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3489585B1 (en
Inventor
Ryoichi Tsuruoka
鶴岡 亮一
Iwao Kuriki
栗城 巌
Norio Ogawara
小川原 則雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP2003199751A priority Critical patent/JP3489585B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3489585B1 publication Critical patent/JP3489585B1/en
Publication of JP2004046199A publication Critical patent/JP2004046199A/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
  • Electrophotography Configuration And Component (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the generation of cracks on the end part of an intermediate transfer belt by uniforming the grip force of a driving roll in an axial direction. <P>SOLUTION: A rib 41 fixed to the side end part of the intermediate transfer belt 4 is guided by abutting the rib 41 on a rib guide 17 formed on the end part of the driving roll 11 to guide the intermediate transfer body 4. The rib guide 17 is constituted so as to be rotated independently from the driving roll 11. Reinforcing members 18 are formed along both the ends of a toner image carrying surface of the belt 4. Since the rib guide 17 rotated independently and the reinforcing members 18 are formed, grip force is reduced on both the end parts in the width direction of the belt 4, abutting force between the rib 41 and the rib guide 17 due to walking can be reduced and the strength of the end part of the endless belt can be increased. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置に関し、詳細には、べルト状画像形成部材、特にベルト状感光体ならびにベルト状中間転写体を用いて画像を形成する画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置では、感光体ドラム等の潜像担持体上に形成された未定着トナー像を用紙等の記録媒体に転写して印刷画像を得る方式がとられる。前記未定着トナー像を記録媒体に転写する方式として、前記未定着トナー像を記録媒体に直接転写する方式と、潜像担持体上に形成された未定着トナー像を、ドラム状あるいは無端ベルト状のフィルム部材からなる中間転写体上に1次転写した後、該中間転写体上の未定着トナー像を改めて記録媒体上に2次転写して複写画像を得る方式とが知られている。
【0003】
図9は、ベルト状中間転写体を用いた画像形成装置の一例としてのカラープリンタの要部構成を示す模式図である。同図において、感光体ドラム等の潜像担持体(以下、「感光体ドラム」で代表して説明する)1の表面は帯電器2により所定の電荷で一様に帯電され、レーザー光Lの書き込み走査で第1色の画像信号に応じた静電潜像が形成される。この静電潜像は感光体ドラム1の、A方向への回転で現像装置ユニット3の第1色の現像器との対向位置に至り、第1色の現像器でトナー現像される。感光体ドラム1はトナー像Tを担持してさらに回転する。
【0004】
上記トナー現像動作に合わせて、中間転写ベルト4は感光体ドラム1の周速と略同一の速度で移動し、感光体ドラム1と中間転写ベルト4とが当接する位置の直下付近で中間転写ベルト4に接して配置された1次転写ロール5が配置されている1次転写部において、該1次転写ロール5に印加される上記トナーの帯電極性と逆極性の転写電界によって感光体ドラム1に担持されていたトナー像Tが中間転写ベルト4に1次転写される。以上で、1次転写サイクルが終了する。
【0005】
中間転写ベルト4に1次転写されたトナー像は中間転写ベルト4の周回移動によって2次転写ロール6が配置されている2次転写部に至る。フルカラー画像形成装置の場合には潜像の形成からトナー像の1次転写までを予定色(一般にはイエロー(Y) 、マゼンタ(M) 、シアン(C) およびブラック(Bk))分だけ繰り返して中間転写ベルト4上に多色トナーを重ね合わせたカラートナー像を形成する。
【0006】
各色のトナー像を形成するため、現像装置ユニット3はイエロー現像器3−1、マゼンタ現像器3−2、シアン現像器3−3およびブラック現像器3−4の4色現像器からなる回転装置で構成され、感光体ドラム1に形成された各色の潜像を順次現像できるように構成されている。
【0007】
感光体ドラム1に担持された第1色のトナー像が1次転写部で中間転写ベルト4上に転写された後、感光体ドラム1上の残留トナーは感光体クリーナ7で除去されるとともに図示しない除電器で電荷が中和された後、次の,第2色に対応する潜像の形成がなされる。第2色の静電潜像も第1色と同様にして現像され、その第2色のトナー像が中間転写ベルト4上の、先に転写された第1色のトナー像に重ねて転写される。以下、第3色以降についても同様にして中問転写ベルト4に多重転写され、その結果、中間転写べルト4には未定着の複数色トナーが重畳したカラートナー像が形成される。
【0008】
すべての色のトナー像が1次転写された中間転写ベルト4が2次転写位置に達する時点で、タイミングを取って給紙トレイ8から送り出された記録媒体としての記録紙Pが2次転写位置に給送される。
【0009】
記録紙Pを2次転写ロール6および中間転写ベルト4によって挟持して搬送する際、2次転写ロール6に印加される前記トナー像の帯電極性と逆極性の転写電圧で形成される転写電界により中間転写ベルト4のトナー像が記録紙Pに2次転写される。
【0010】
トナー像が2次転写された記録紙Pは定着器9に送られ、加熱・加圧処理によりトナー像を記録紙Pに固定し、作像プロセスを終了する。なお、トナー像が2次転写された記録紙Pを除電するための除電器(図示せず)が2次転写ロール6の下流に配置される。
【0011】
2次転写ロール6は、中間転写ベルト4に対して矢印C方向に当接・離間自在に設けられていて、記録紙Pの進入に合わせて当接し、排出にあわせて離間する。2次転写ロール6は2次転写の終了とともに待避位置に戻る。また、中間転写ベルト4に対向して配置されているクリーナ10も記録紙Pへ転写されなかったトナー像をクリ−ニングすべく、中間転写ベルト4に対して2次転写ロールP同様、当接・離間する。
【0012】
このような中間転写ベルトを用いたカラー画像形成装置では、該中間ベルト上で既に多重転写された合成トナー像(各色トナー像の重畳像)を記録媒体に一括で転写しているので、潜像担持体から直接記録媒体に各色のトナー像を順次転写する方式におけるトナー像間の位置ずれや画像乱れの発生を効果的に防止できるといった利点を有している。
【0013】
前記中間転写ベルト4は、駆動ロール11、アイドルロール12、2次転写バックアップロール13およびテンションロール14により張架され、駆動ロール11により矢印B方向に搬送される。中間転写ベルト4には、該中間転写ベルト4が駆動ロール11等、各ロールの軸方向での位置を規制するための、リブおよびリブガイドからなる規制部材が設けられている。
【0014】
一方、前記駆動ロール11は、クリーナ10や2次転写ロール6による負荷がかかったときにも中間転写ベルト4がスリップしないように、表面に高摩擦材料の被覆層が形成されている。
【0015】
中間転写ベルト4の周回搬送に当たっては該中間転写ベルト4の周回方向の速度変動防止や、駆動ロール11等の軸方向での位置規制および中間転写ベルト4端部の破断防止の観点から、従来より各種の構成が提案されている。
【0016】
特開平2−27383号公報には、中間転写ベルトの画像領域外の、片方の端部にリブを設け、駆動ロールを含む複数のロール側にリブに対応した溝を設けるとともに、リブの摩擦係数を中間転写ベルトの摩擦係数と異ならせることが開示されている。特開平4−257888号公報には、駆動ロールと従動ロールに巻きかけたベルトの両端部にリブを設け、駆動ロールと従動ロールの両方の両端部にリブに対応する溝を設けることが開示されている。
【0017】
特開平5−134556号公報には、補強部材としてのテープを端部に貼付けた転写ベルトが開示されている。この転写ベルトでは、ロールと前記テープとの接触部で転写ベルトが浮き上がるのを防止して、該転写ベルトと補強部材の境目でクラックが発生しないようにするため、前記テープ位置と対応する部分において前記ロールの外径を細くしている。
【0018】
特開平9−175686号公報および特開平9−16512号公報には、中問転写ベルトとリブを縫いあわせ、中間転写べルトからのリブの脱落を防止する技術が開示されている。
【0019】
一方、中間転写ベルトと駆動ロールのスリップを防ぐ技術として特開平6−35331号公報には、駆動ロール表面に20から100ミクロンの凸凹を設ける技術、特開平8−152812号公報には中間転写ベルト内面、駆動ロールのいずれかまたは両方に、一部分または全面に粘着剤ないしは高摩擦系樹脂を塗布する技術が開示されている。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】
中間転写ベルトとそれを駆動するための駆動ロール、ならびに中間転写ベルトの蛇行を防止するためのリブおよびリブガイドを有する画像形成装置において、中間転写ベルトは、ポリカーボネート系樹脂、ボリイミド系樹脂をベースに、抵抗調整材料を含有する厚さ50から100ミクロンの半導電性フィルムである。駆動ロールの表面にはべルトとのスリップ防止のため、一般的には高摩擦処理がなされている。
【0021】
この高摩擦処理としては、アルミニウム製ロールの表面に、ウレタンゴム等の高摩擦樹脂をコーテイングしたりして、長期に渡って駆動ロールと中間転写ベルトの摩擦係数を維持できるようにしている。しかし、駆動ロールやべルトが新品のうちは駆動ロール表面の摩擦係数が高すぎるために、駆動ロール上でベルトが軸方向でスティックスリップを繰り返し、きしみ音が発生することがあった。
【0022】
さらに、複数のロールにより張架されている中間転写ベルトは搬送される間に、上述のように、軸方向の動き(ウォーク)を生ずる。一定量以上のウォークは、上述のリブおよびリブガイドによって規制されている。しかし、ウォークによってリブおよびリブガイドが互いに押し合う状態が長期間継続されると、特に、中間転写ベルトの端部の機械的強度が不足していた場合に、この状態に耐えられず破断してしまい、画像形成動作が続けられなくなるおそれがあるという問題点があった。
【0023】
一般に、ベルトが破断に至るような強い力は、装置本体の水平度の不良によるベルト装置の平面度の精度低下、装置本体の前後側板の部品積み上げや組み立て誤差によるねじれ、ベルト自体の軸方向両端での周長差などにより発生する。しかし、画像形成装置における画像担持体としての中間転写ベルト等は、さらに該中間転写ベルト等に特有の要因によって中間転写ベルト等が破断するおそれがある。
【0024】
中間転写ベルトが破断するという問題点の発生メカニズムについて説明する。新品の駆動ロールと新品中間転写ベルトとの組み合わせは摩擦係数が高く、駆動ロールと中間転写ベルトとのグリップ力が大きい。したがって、中間転写ベルトを張架している各ロールのアラインメント(軸の平行度)がわずかに所定値から外れている場合でも、ベルトはウォークを起こしやすい。したがって、初期から数十サイクルの周回という短時間のうちにベルトは片側に移動し、リブとリブガイドが強いグリップ力によって突き当たる。
【0025】
ベルトが駆動ロールにかかる位置、および駆動ロールを通過するときの位置において、リブの側面には次のような力が働く。図10は駆動ロール11にかかっている中間転写ベルト4の断面図であり、図11は駆動ロール11と中間転写ベルト4の接触部の断面図である。両図において、中間転写ベルト4の裏面両端部には駆動ロール11の側端面に当接して該中間転写ベルト4のウォークを防止するためのリブ41が設けられている。
【0026】
中間転写ベルト4がウォークして駆動ロール11の側面に当接した場合、該中間転写ベルト4が駆動ロール11とかかり始める部分R1では、リブ41の側面には力F1が作用する。つまり、中間転写ベルト4が浮き上がって駆動ロール11に乗り上げるような力が作用する。一旦、浮き上がった中間転写ベルト4は駆動ロール11を外れる位置R2で浮き上がりはなくなる。
【0027】
図12は、浮き上がりが生じた場合の中間転写ベルト4の断面図である。中間転写ベルト4は力F1によって浮き上がらされると同時に、リブ41の側面に強い押しつけ力が作用するため、盛り上がり部分RUが生じる。この盛り上がり部分RUは、前記部分R2では解消する。すなわち、中間転写ベルト4の側端部には、駆動ロール11の付近で、一方向への変形と、その反対方向への変形が交互に発生し、応力集中と応力解放が繰り返されている。
【0028】
前記リブ41を駆動ロール11の側面に押しつける力は、前記グリップ力が大きいほど、またアラインメントが低下するほど大きくなり、中間転写ベルト4を浮き上がらせやすくなる。前記リブ41が駆動ロール11の側面に強く押しつけられると、前記応力集中と応力解放が繰り返されるだけでなく、ロールの側面からベルトのリブを介してベルトを駆動する力が伝わり、ロール表面からベルトを駆動する本来の駆動速度と必ずしも一致せず、それが歪みとなって応力の蓄積と中間転写ベルト4と駆動ロール11とのきしみ音になる。
【0029】
前記盛り上がり部分RUで応力集中と応力解放が繰り返され、さらにベルト端部の歪みが蓄積により、そのまま運転を続けると疲労による局部的な亀裂CRが起こる。この局部的な亀裂CRはやがて中間転写ベルト4全体の破断に至る(図13参照)。また、中間転写ベルト4端部に存在していたノッチNからも、容易に中間転写ベルト4全体の破断に至る危険性がある(図14参照)。
【0030】
中間転写ベルトのウォークを防止するためには、中間転写べルトを張架する各ロール間の平行度をごく小さく保ったり、中間転写ベルトの周長差を高精度に加工して手前側と奥側の寸法差を小さくするなどの、部品精度や組み立て精度を厳しく維持する努力はもちろん必要である。
【0031】
しかし、中間転写ベルトやロール類の高精度化は、加工、組立、調整工程の複雑化を招き、量産性を考慮した場合には、目標達成は容易ではない。また、たとえ製作上の問題点が解消されたとしても、画像形成装置本体の設置面そのものの水平度が確保されていなかったりしていると、中間転写ベルトを張架する各ロール間の平行度は結局確保できなくなってしまうという問題点があった。
【0032】
部品精度や組み立て精度を厳しく管理することはもちろんであるが、それ以外にも、上記強い押し当て力を生じるウォークを起こすおそれがある他の要因、つまりグリップ力等の改善が必要であり、その達成が要請されている。
【0033】
本発明は、上述の問題点を解消し、ウォークによってリブとロールとが当接する力によって像担持体である無端ベルトが変形をして破壊するということがない画像形成装置を提供することを目的とする。
【0034】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するために、本発明は、トナー像を保持して搬送するトナー像担持体としての無端ベルトと、該無端ベルトを張架搬送するための駆動ロールを含む複数のロールからなるベルト張架手段と、該無端ベルトの内周面両端部に沿って設けられ、前記駆動ロールの軸方向中央側の内側面と該軸方向端部側の外側面とを有するリブ部材と、前記駆動ロールの両端に配設され、前記リブ部材のそれぞれを案内するリブガイド部材とを備えた無端ベルトを用いた画像形成装置において、前記無端ベルトのトナー像担持面の両端に沿って設けられた補強部材を具備し、前記リブガイド部材を前記駆動ロールに対して独立的に回転できるようにし、前記リブ部材の内側面が前記リブガイド部材の側面外側に接触し、前記リブ部材のそれぞれの外側面が前記リブガイド部材に接触せず、かつ前記リブ部材は前記駆動ロールに接触しないようにした点に特徴がある。
【0035】
本発明の特徴によれば、前記リブガイド部材が前記ロールに対して独立的に回転できるようにされているので、ロールの側面からベルトのリブを介してベルトを駆動させる力が断ち切られるので、ベルトがロール表面からのみ駆動されことになり、該ベルトに歪みが生じなくなる。このため、ベルトへの応力ストレスやきしみ音が発生しなくなる。また、無端ベルトのトナー像担持面の両端に沿って補強部材が設けられているので、無端ベルトの端部の強度が増大する。
【0036】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明を適用したカラー画像形成装置を詳細に説明する。ここでは、図9に関して説明した構成や動作等を援用し、適宜図9を参照しつつ説明する。
【0037】
図4はロール間に張架された中間転写ベルトにかかるテンションの状態を示す図である。中間転写ベルト4を駆動ロール11、アイドルロール12、テンションロール14、および2次転写バックアップロール13に張架してテンションロール14に張力を与えた場合、図4に示すテンションライン15が現れる。テンションライン15は中間転写ベルト4にかかる張力の不均一によって生ずる中間転写ベルト4上の「しわ」である。この「しわ」から、中間転写ベルト4の側端部付近では中央部に比べて大きい張力がかかっていることがわかる。この張力の違いにより、同図に示したように駆動ロール11上でのグリップ力Grが分布する。グリップ力Grは駆動ロール11の両端で極端に大きくなっている。
【0038】
図5は、使用期間の異なる駆動ロール11のグリップ力Grを示す図である。ここでは中間転写ベルト4の使用期間つまり使用周回数(kcs)が異なる4種類の駆動ロール11についてグリップ力Grの分布を測定している。この図から分かるように、前記グリップ力Grの不均等は駆動ロール11が新品に近いほど顕著である。使用期間が長くなると駆動ロール11の軸方向でのグリップ力Grの差は小さくなってくる。
【0039】
駆動ロールの両端部のグリップ力が低下するのは、ロール表面の汚れ具合が進行するためである。図6は駆動ロール11の使用期間毎の汚れ具合を示す図である。同図に示すように、駆動ロール11両端から汚れが進展している。この汚れは、主として中間転写ベルト4の裏面がこすりとられたものであり、その他の汚れの主なものは装置内に浮遊するトナーである。汚れは、ほぼ10キロ周回(kcs)で駆動ロール11の全長にいきわたって飽和する。
【0040】
このように、駆動ロール11が新品のときにはグリップ力が大きいため、中間ベルト4のウォークにより、中間転写ベルト4の側端部の繰り返し変形による損傷(図13,図14)が起きやすい。テンションロール14をゆるめてベルト張力を小さくすればグリップ力が落ちるので中間転写ベルト4の損傷は防止できるが、逆にグリップ力が小さすぎると、中間転写ベルト4上に重ねられる各色のトナーの色ずれが発生するという不具合がある。
【0041】
図7は、駆動ロール11の軸方向全域でのトータルグリップ力と色ずれとの関係を、ベルト張力をパラメータとして表した図である。ここで、トータルグリップ力とは、アイドルロール12と中間転写ベルト4とを固定しておき、その状態で駆動ロール4の軸にトルクメータを装着することによって測定した静止起動トルクをいう。ベルト張力を4kgfで使用する場合、画像形成装置全体の色ずれの許容値における中間転写ベルト4での負担分の許容値が、例えば、25μmであると、同図から、トータルグリップ力は6kgf以上でなければならないことがわかる。
【0042】
一方、上述のように、ベルト周回数が10kcs程度で駆動ロール11の汚れが飽和するため、少なくとも、ベルト周回数が10kcs程度以上の使用期間において、トータルグリップ力が6kgf以上になるように設定しなければならない。ベルト周回数が10kcs程度以上で大きいグリップ力を確保しようとすると、前記汚れが進んでいない初期使用状態においてトータルグリップ力は極めて大きくなり、ウォークによる中間転写ベルト4の変形を回避できない。中間ベルト4の破損は使用初期のグリップ力の大きい状態で発生している。
【0043】
そこで、本実施形態では、色ずれを少なくすることと、中間転写ベルト4の破損を防止することとを両立させるべく、次の対策をとった。すなわち、上述のように、駆動ロール11の軸方向端部でグリップ力Grが大きく、この現象は使用初期において特に顕著であることから、駆動ロール11の軸端付近では低摩擦化を施した。
【0044】
図8は、駆動ロール11および中間転写ベルト4の構成を示す要部断面図である。同図において、駆動ロール11は、ロール本体11aとその表面に被覆された高摩擦材料部分11bとからなる。この高摩擦材料部分11bは、クリーナ10や2次転写ロール6による負荷がかかったときにも中間転写ベルト4をスリップさせないために設けられている。前記ロール本体11aには、一例としてアルミニウムの管が使用され、高摩擦材料部分11bとしてはポリウレタンの被覆層(5〜50μm:好ましくは25μm)が使用される。
【0045】
駆動ロール11の軸端にはリブガイド17が設けられている。リブガイド17は表面が滑らかで、摺動性の良好な樹脂材料、例えばポリアセタールを使用するのが好ましい。また、リブガイド17はロール本体11bの側面とは固着されていないで分離されいているのがよい。なお、リブガイドはアイドルロール12およびテンションロール14にも同様に設けられている。
【0046】
中間転写ベルト4はポリイミド系樹脂で構成され、その厚みを50〜100μm、体積抵抗率が109 〜1012Ω・cm、表面抵抗率が1011〜1013Ω/□に調整された半導電性フィルムである。この中間転写ベルト4は、その厚み、体積抵抗率、表面抵抗率が上記の値の範囲に入っている半導電性樹脂材料であれば、アクリル系樹脂、塩化ビニール系樹脂、あるいはポリカーボネート系樹脂等に抵抗安定化材料を含有させたものを使用できる。
【0047】
中間転写べルト4の内側つまり画像担持面裏側の両端にはリブ41,41が設けられている。これらリブ41,41の内側つまり駆動ロール11の軸方向中央寄りの面が駆動ロール11の両端にそれぞれ設けられた前記リブガイド17の端部に外方から当接して中間転写ベルト4の、駆動ロール11の軸方向での動きを規制するように機能している。中間転写ベルト4の外側つまり画像担持面の両端には該中間転写ベルト4端部の強度を増大させるための補強部材としてのテープ18,18が接合されている。テープの材質の一例として厚さ50〜100μmのポリエチレンテレフタレート(PET)を使用することができる。
【0048】
ここで、本発明の一実施形態を、図1を参照して説明する。図1は駆動ロール軸端部の拡大図である。この実施形態は、駆動ロール11の軸端付近では低摩擦化の一つとして、リブガイド17を駆動ロール11に対して独立的に回転可能に構成したものである。
【0049】
いま、リブガイド17が駆動ロール11と一緒に回動すると仮定すると、ベルトのリブ41はリブガイド17の側面と接触しているので、該リブ41は該リブガイド17の側面から駆動力を得ることになる。この時、リブ41が接触している箇所におけるリブガイド17の側面の回転速度は、駆動ロール11の周面の回転速度より小さいので、ベルト4の中央部と両端部とでは速度差が生じ、ベルト4に歪みが生じることになる。
【0050】
しかしながら、本実施形態では、リブガイド17は駆動ロール11に対して回転可能にされているので、ロールの側面からベルトのリブ41を介してベルト4を駆動させる力が断ち切られることになる。この結果、ベルト4は駆動ロールの周表面からのみ駆動されことになり、該ベルト4の端部に、速度差による歪みの蓄積が生ずるのを無くすことができる。このため、ベルト4に歪みが生じなくなり、ベルトへの応力ストレスが発生しなくなる。また、ベルトからきしみ音が発生しなくなり、ベルト4の端部における破損を防止または軽減できるようになる。
【0051】
また、前記テンションロール14にも、図1と同様に、その両側にリブガイドを設け、該リブガイドを回転可能にすると、前記駆動ロールの場合と同様の効果を得ることができる。なお、前記アイドルロール12、2次転写バックアップロール13にも、前記と同様のリブガイドを設けてもよい。
【0052】
このように、駆動ロール11と、少くともテンションロール14およびアイドルロール12の一方に、前記したリブガイドを設けた場合、該無端のベルト4を張架搬送するベルトユニット内で、これらのリブガイドは、各ロール11、14、および12の同一端側において、軸方向位置で、幅350mm当たり、0〜0.5mmの範囲内に位置するようにするのが好適である。
【0053】
次に、本発明の第2の実施形態を、図2を参照して説明する。この実施形態は、前記リブガイド17の直径を駆動ロール11の外径よりも大きくし、かつリブガイド17を駆動ロール11に対して独立的に回転可能に構成したものである。同図に示すように、リブガイド17の直径D1は駆動ロール11の直径D2よりもわずかに大きくし、かつリブガイド17は駆動ロール11に対して回転可能に構成されている。
【0054】
両者の直径に差を持たせることによって図示のように、駆動ロール11の軸端の領域bで中間転写ベルト4の裏面との間に間隙Gが生じる。つまりこの間隙Gが生じている領域b付近では駆動ロール11とベルト4との摩擦力がゼロないし低下するため、結果的に駆動ロール11の軸端でのグリップ力を低下させることができる。さらに、リブガイド17は駆動ロール11に対して回転可能であるので、ベルト4が駆動ロール11に駆動されて回動した時に、ロールの側面からベルトのリブ41を介してベルト4を駆動させる力がほぼ完全になくなる。このため、ベルト4は駆動ロールの周表面からのみ駆動されることになり、該ベルト4に歪みが生じなくなる。この結果、ベルト4の端部における破損を防止または軽減できるようになる。
【0055】
また、前記テンションロール14にも、図1と同様に、その両側に、該テンションロール14の直径よりわずかに大きな直径を有するリブガイドを設け、該リブガイドを回転可能にすると、前記駆動ロールの場合と同様の効果を得ることができる。なお、前記アイドルロール12、2次転写バックアップロール13にも、前記と同様のリブガイドを設けてもよい。
【0056】
また、前記第1実施形態と同様に、駆動ロール11と、少くともテンションロール14およびアイドルロール12の一方に、前記したリブガイドを設けた場合、該無端のベルト4を張架搬送するベルトユニット内で、これらのリブガイドは、各ロール11、14、および12の同一端側において、軸方向位置で、幅350mm当たり、0〜0.5mmの範囲内に位置するようにするのが好適である。また、前記リブガイド17の直径D1は、各ロール11、14、および12の直径D2より、0.3mm〜0.6mm程度大きくすると良いことが実験的に確かめられた。
【0057】
次に、本発明の第3の実施形態を、図3を参照して説明する。この実施形態は、図示されているように、前記リブガイド17の直径を大きくする代わりに、駆動ロール11端部の直径を小さくし、かつリブガイド17を駆動ロール11に対して独立的に回転可能に構成したものである。図3は、駆動ロール11端部、つまりリブ41の内側において中間転写ベルト4の裏面と対向する部分の直径D3を他の部分の直径D2よりもわずかに小さくして、その部分bで中間転写ベルト4の裏面との間に間隙を形成している。
【0058】
次に、本発明の第4の実施形態を説明する。この実施形態は、リブガイド17の材料の選択、その表面の仕上げ等により、リブ41との摺動抵抗を低減して、換言すれば、リブガイド17のリブ41との摺動面の摩擦係数をリブ41の摩擦係数より小さくして、前記中間転写ベルト4が駆動ロール11に乗り上げる方向での力F1(図11参照)を小さくし、結果的に前記盛り上がり部分RUの高さを低減するようにしたものである。リブガイド17としては表面が滑らかで、摺動性の良好な樹脂材料、例えばポリアセタールを使用するのが好ましい。本実施形態を、前記第1、第2実施形態に適用すると、より良好な効果を得ることができるようになる。
【0059】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、無端ベルト側端部で大きくなりがちなグリップ力を駆動ロールの軸方向で均一化することができるので、駆動ロール上においてウォークによるベルトの浮き上がり現象をなくすることができる。さらに、無端ベルトのトナー像担持面の両端に沿って補強部材が設けられているので、無端ベルトの端部の強度が増大する。その結果、前記浮き上がりによるベルトの変形の繰り返しによる疲労によって、ベルトに亀裂等の破損が起こるのを大きく軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態における、駆動ロールと中間転写ベルトとの当接の態様を示す要部断面図である。
【図2】本発明の第2の実施形態における、駆動ロールと中間転写ベルトとの当接の態様を示す要部断面図である。
【図3】本発明の第3の実施形態における、駆動ロールと中間転写ベルトとの当接の態様を示す要部断面図である。
【図4】中間転写ベルトにかかる張力およびグリップ力を示す図である。
【図5】中間転写ベルトおよび駆動ロールのグリップ力を使用回数との関連で示す図である。
【図6】汚れの付着した駆動ロールを示す図である。
【図7】トータルグリップ力と色ずれ量との関係を示す図である。
【図8】駆動ロールと中間転写ベルトとの当接の態様を示す要部断面図である。
【図9】画像形成装置の構成を示す模式図である。
【図10】駆動ロールと当接した状態の中間転写ベルトを示す要部断面図である。
【図11】中間転写ベルトの端部の亀裂の一例を示す斜視図である。
【図12】中間転写ベルトの端部盛り上がりの状態を示す図である。
【図13】中間転写ベルトの端部の亀裂の一例を示す斜視図である。
【図14】中間転写ベルトの端部の亀裂の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
1…感光体、 2…帯電ロール、 3…現像装置ユニット、 4…中間転写ベルト、 17…リブガイド、 18…補強テープ、 41…リブ。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a laser printer, and more particularly, to an image forming apparatus that forms an image using a belt-shaped image forming member, particularly a belt-shaped photoconductor and a belt-shaped intermediate transfer body. About.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a printer, a method in which an unfixed toner image formed on a latent image carrier such as a photosensitive drum is transferred to a recording medium such as paper to obtain a printed image is used. Can be As a method of transferring the unfixed toner image to the recording medium, a method of directly transferring the unfixed toner image to the recording medium, and a method of transferring the unfixed toner image formed on the latent image carrier to a drum shape or an endless belt shape A method is known in which a primary transfer is performed on an intermediate transfer member composed of a film member described above, and then an unfixed toner image on the intermediate transfer member is secondarily transferred onto a recording medium again to obtain a copied image.
[0003]
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a main configuration of a color printer as an example of an image forming apparatus using a belt-shaped intermediate transfer member. In the figure, the surface of a latent image carrier (hereinafter, referred to as a “photoconductor drum”) 1 such as a photoconductor drum is uniformly charged with a predetermined charge by a charger 2, An electrostatic latent image corresponding to the first color image signal is formed by the writing scan. The electrostatic latent image reaches a position facing the first color developing unit of the developing device unit 3 by the rotation of the photosensitive drum 1 in the direction A, and is subjected to toner development by the first color developing unit. The photoconductor drum 1 carries the toner image T and further rotates.
[0004]
In accordance with the toner developing operation, the intermediate transfer belt 4 moves at substantially the same speed as the peripheral speed of the photosensitive drum 1, and the intermediate transfer belt 4 immediately below the position where the photosensitive drum 1 contacts the intermediate transfer belt 4. In the primary transfer portion where the primary transfer roll 5 disposed in contact with the photosensitive drum 4 is disposed, the transfer electric field having a polarity opposite to the charge polarity of the toner applied to the primary transfer roll 5 is applied to the photosensitive drum 1. The carried toner image T is primarily transferred to the intermediate transfer belt 4. Thus, the primary transfer cycle ends.
[0005]
The toner image primary-transferred to the intermediate transfer belt 4 reaches the secondary transfer section where the secondary transfer roll 6 is disposed by the orbital movement of the intermediate transfer belt 4. In the case of a full-color image forming apparatus, the process from the formation of the latent image to the primary transfer of the toner image is repeated for the predetermined colors (generally, yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk)). A color toner image is formed on the intermediate transfer belt 4 by superimposing a multicolor toner.
[0006]
To form a toner image of each color, a developing device unit 3 yellow developing unit 3 -1, magenta developing device 3-2, cyan developer 3 -3 and black developing unit 3 -4 rotating device consisting of four color developing devices The latent image of each color formed on the photosensitive drum 1 can be sequentially developed.
[0007]
After the first color toner image carried on the photosensitive drum 1 has been transferred onto the intermediate transfer belt 4 at the primary transfer section, the residual toner on the photosensitive drum 1 is removed by the photosensitive cleaner 7 and shown in FIG. After the charge is neutralized by the neutralizer, the next latent image corresponding to the second color is formed. The electrostatic latent image of the second color is also developed in the same manner as the first color, and the toner image of the second color is transferred on the intermediate transfer belt 4 so as to overlap the previously transferred toner image of the first color. You. Hereinafter, the third and subsequent colors are similarly multiply transferred to the intermediate transfer belt 4, and as a result, a color toner image is formed on the intermediate transfer belt 4 in which unfixed plural color toners are superimposed.
[0008]
When the intermediate transfer belt 4 on which the toner images of all colors have been primary-transferred reaches the secondary transfer position, the recording paper P as a recording medium sent out from the paper feed tray 8 is timely transferred to the secondary transfer position. Is sent to
[0009]
When the recording paper P is nipped and conveyed by the secondary transfer roll 6 and the intermediate transfer belt 4, a transfer electric field formed by a transfer voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner image applied to the secondary transfer roll 6 is applied. The toner image on the intermediate transfer belt 4 is secondarily transferred onto the recording paper P.
[0010]
The recording paper P on which the toner image has been secondarily transferred is sent to the fixing device 9, where the toner image is fixed to the recording paper P by a heating / pressing process, and the image forming process ends. In addition, a static eliminator (not shown) for neutralizing the recording paper P on which the toner image has been secondarily transferred is disposed downstream of the secondary transfer roll 6.
[0011]
The secondary transfer roll 6 is provided so as to freely contact and separate from the intermediate transfer belt 4 in the direction of arrow C, contacts the recording paper P as it enters, and separates as the recording paper P is discharged. The secondary transfer roll 6 returns to the standby position when the secondary transfer ends. Similarly, the cleaner 10 disposed opposite to the intermediate transfer belt 4 abuts against the intermediate transfer belt 4 like the secondary transfer roll P in order to clean the toner image not transferred to the recording paper P.・ Separate.
[0012]
In a color image forming apparatus using such an intermediate transfer belt, since a composite toner image (superimposed image of each color toner image) already multiplex-transferred on the intermediate belt is collectively transferred to a recording medium, a latent image is formed. This method has an advantage that it is possible to effectively prevent the occurrence of positional deviation and image disorder between toner images in a method of sequentially transferring toner images of each color from a carrier directly to a recording medium.
[0013]
The intermediate transfer belt 4 is stretched by a drive roll 11, an idle roll 12, a secondary transfer backup roll 13, and a tension roll 14, and is conveyed in the direction of arrow B by the drive roll 11. The intermediate transfer belt 4 is provided with a regulating member including a rib and a rib guide for regulating the position of the intermediate transfer belt 4 in the axial direction, such as the drive roll 11.
[0014]
On the other hand, a coating layer of a high friction material is formed on the surface of the drive roll 11 so that the intermediate transfer belt 4 does not slip even when a load is applied by the cleaner 10 or the secondary transfer roll 6.
[0015]
When the intermediate transfer belt 4 is conveyed in a circulating manner, a conventional method is used in order to prevent the speed of the intermediate transfer belt 4 from changing in the circulating direction, restrict the position of the driving roll 11 in the axial direction, and prevent the end of the intermediate transfer belt 4 from breaking. Various configurations have been proposed.
[0016]
JP-A-2-27383 discloses that a rib is provided at one end outside an image area of an intermediate transfer belt, a groove corresponding to the rib is provided on a plurality of rolls including a driving roll, and a friction coefficient of the rib is provided. Is different from the friction coefficient of the intermediate transfer belt. Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-257888 discloses that ribs are provided at both ends of a belt wound around a driving roll and a driven roll, and grooves corresponding to the ribs are provided at both ends of both the driving roll and the driven roll. ing.
[0017]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-134556 discloses a transfer belt in which a tape as a reinforcing member is attached to an end. In this transfer belt, in order to prevent the transfer belt from floating at the contact portion between the roll and the tape, and to prevent cracks from occurring at the boundary between the transfer belt and the reinforcing member, at a portion corresponding to the tape position, The outer diameter of the roll is reduced.
[0018]
Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 9-175686 and 9-16512 disclose a technique for sewing a middle transfer belt and a rib to prevent the rib from dropping off from the intermediate transfer belt.
[0019]
On the other hand, as a technique for preventing slippage between the intermediate transfer belt and the drive roll, Japanese Patent Laid-Open No. 6-35331 discloses a technique in which the drive roll is provided with irregularities of 20 to 100 microns, and Japanese Patent Laid-Open No. 8-152812 discloses an intermediate transfer belt. There is disclosed a technique of applying an adhesive or a high friction resin to a part or the whole of one or both of an inner surface and a drive roll.
[0020]
[Problems to be solved by the invention]
In an image forming apparatus having an intermediate transfer belt and a driving roll for driving the intermediate transfer belt, and a rib and a rib guide for preventing the meandering of the intermediate transfer belt, the intermediate transfer belt is based on a polycarbonate-based resin and a polyimide-based resin. A semiconductive film 50 to 100 microns thick containing a resistance adjusting material. The surface of the drive roll is generally treated with high friction to prevent slippage with the belt.
[0021]
As the high friction treatment, a high friction resin such as urethane rubber is coated on the surface of the aluminum roll so that the friction coefficient between the drive roll and the intermediate transfer belt can be maintained for a long time. However, when the drive roll or belt is new, the friction coefficient of the surface of the drive roll is too high, so that the belt repeatedly repeats stick-slip in the axial direction on the drive roll, and a squeaking noise may be generated.
[0022]
Further, the intermediate transfer belt stretched by the plurality of rolls moves (walks) in the axial direction as described above while being transported. A certain amount or more of the walk is regulated by the ribs and the rib guides described above. However, if the state in which the rib and the rib guide are pressed against each other by the walk is continued for a long period of time, especially when the mechanical strength of the end portion of the intermediate transfer belt is insufficient, the intermediate transfer belt cannot withstand this state and breaks. However, there is a problem that the image forming operation may not be continued.
[0023]
Generally, a strong force that causes the belt to break is caused by a decrease in the flatness of the belt device due to poor levelness of the device main body, a twist due to component stacking and assembly errors of the front and rear side plates of the device main body, and both ends of the belt itself in the axial direction. It occurs due to the difference in circumference at the point. However, the intermediate transfer belt or the like as an image carrier in the image forming apparatus may further be broken due to factors specific to the intermediate transfer belt or the like.
[0024]
The mechanism of the problem that the intermediate transfer belt is broken will be described. The combination of a new drive roll and a new intermediate transfer belt has a high coefficient of friction and a large grip between the drive roll and the intermediate transfer belt. Therefore, even when the alignment (parallelism of the shaft) of each roll on which the intermediate transfer belt is stretched slightly deviates from a predetermined value, the belt is likely to walk. Therefore, the belt moves to one side within a short period of several tens of cycles from the beginning, and the rib and the rib guide abut against each other with a strong gripping force.
[0025]
The following forces act on the side surfaces of the ribs at the position where the belt is applied to the drive roll and when the belt passes through the drive roll. FIG. 10 is a cross-sectional view of the intermediate transfer belt 4 applied to the drive roll 11, and FIG. 11 is a cross-sectional view of a contact portion between the drive roll 11 and the intermediate transfer belt 4. In both figures, ribs 41 are provided at both ends of the rear surface of the intermediate transfer belt 4 to abut against the side end surface of the drive roll 11 to prevent the intermediate transfer belt 4 from walking.
[0026]
When the intermediate transfer belt 4 walks and comes into contact with the side surface of the drive roll 11, a force F1 acts on the side surface of the rib 41 in a portion R1 where the intermediate transfer belt 4 starts to be applied to the drive roll 11. That is, a force acts such that the intermediate transfer belt 4 floats up and rides on the drive roll 11. The intermediate transfer belt 4 that has once floated no longer floats at the position R2 where it comes off the drive roll 11.
[0027]
FIG. 12 is a cross-sectional view of the intermediate transfer belt 4 when the floating occurs. The intermediate transfer belt 4 is lifted by the force F1, and at the same time, a strong pressing force acts on the side surface of the rib 41, so that a bulge portion RU is generated. This raised portion RU is eliminated in the portion R2. That is, in the side end portion of the intermediate transfer belt 4, deformation in one direction and deformation in the opposite direction occur alternately near the drive roll 11, and stress concentration and stress release are repeated.
[0028]
The force of pressing the rib 41 against the side surface of the drive roll 11 increases as the gripping force increases and the alignment decreases, and the intermediate transfer belt 4 is easily lifted. When the rib 41 is strongly pressed against the side surface of the driving roll 11, not only the stress concentration and the stress release are repeated, but also the driving force of the belt is transmitted from the side surface of the roll via the rib of the belt, and the belt surface is transferred from the roll surface to the belt. Does not necessarily coincide with the original driving speed, which results in distortion, resulting in accumulation of stress and squeaking of the intermediate transfer belt 4 and the driving roll 11.
[0029]
Stress concentration and stress release are repeated at the bulging portion RU, and furthermore, accumulation of distortion at the belt end causes a local crack CR due to fatigue if the operation is continued as it is. This local crack CR eventually breaks the entire intermediate transfer belt 4 (see FIG. 13). In addition, there is a risk that the entire intermediate transfer belt 4 is easily broken from the notch N existing at the end of the intermediate transfer belt 4 (see FIG. 14).
[0030]
In order to prevent the intermediate transfer belt from walking, the degree of parallelism between the rolls on which the intermediate transfer belt is stretched is kept very small, and the difference in the circumference of the intermediate transfer belt is processed with high precision so that the front and rear sides are Of course, efforts to maintain strict component accuracy and assembly accuracy, such as reducing the dimensional difference on the side, are necessary.
[0031]
However, increasing the accuracy of the intermediate transfer belt and rolls complicates the processing, assembling, and adjusting steps, and it is not easy to achieve the target in consideration of mass productivity. Even if the manufacturing problem is solved, if the level of the installation surface of the image forming apparatus itself is not ensured, the parallelism between the rolls on which the intermediate transfer belt is stretched may be reduced. Had a problem that it became impossible to secure it.
[0032]
Of course, the precision of parts and assembly must be strictly controlled, but in addition to that, other factors that may cause a walk that produces the above-mentioned strong pressing force, that is, improvements in grip force, etc. are necessary. Achievement is required.
[0033]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that solves the above-mentioned problems and prevents an endless belt, which is an image carrier, from being deformed and broken by a force in which a rib and a roll come into contact with each other during a walk. And
[0034]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention comprises an endless belt as a toner image carrier that holds and conveys a toner image, and a plurality of rolls including a driving roll for stretching and conveying the endless belt. Belt tension means, a rib member provided along both ends of the inner peripheral surface of the endless belt, and having an inner side surface at the axial center side of the drive roll and an outer side surface at the axial end side; In an image forming apparatus using an endless belt which is provided at both ends of a driving roll and has a rib guide member for guiding each of the rib members, a reinforcement provided along both ends of a toner image carrying surface of the endless belt The rib guide member can be independently rotated with respect to the drive roll, an inner surface of the rib member contacts an outer side surface of the rib guide member, and each of the rib members The outer surface does not contact the rib guide member, and said rib member is characterized in that to avoid contact with the drive roll.
[0035]
According to the feature of the present invention, since the rib guide member can be independently rotated with respect to the roll, a force for driving the belt from the side surface of the roll via the rib of the belt is cut off. Is driven only from the roll surface, and the belt is not distorted. For this reason, stress and squeak noise are not generated on the belt. Further, since the reinforcing members are provided along both ends of the toner image carrying surface of the endless belt, the strength of the end of the endless belt increases.
[0036]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a color image forming apparatus to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, the configuration, operation, and the like described with reference to FIG. 9 are used, and the description will be given with reference to FIG. 9 as appropriate.
[0037]
FIG. 4 is a diagram illustrating a state of tension applied to the intermediate transfer belt stretched between the rolls. When tension is applied to the tension roll 14 by stretching the intermediate transfer belt 4 around the drive roll 11, the idle roll 12, the tension roll 14, and the secondary transfer backup roll 13, a tension line 15 shown in FIG. 4 appears. The tension line 15 is a “wrinkle” on the intermediate transfer belt 4 caused by uneven tension applied to the intermediate transfer belt 4. From this “wrinkle”, it is understood that a larger tension is applied near the side end of the intermediate transfer belt 4 than at the center. Due to the difference in the tension, the grip force Gr on the drive roll 11 is distributed as shown in FIG. The grip force Gr is extremely large at both ends of the drive roll 11.
[0038]
FIG. 5 is a diagram illustrating the grip force Gr of the drive roll 11 having different use periods. Here, the distribution of the grip force Gr is measured for four types of drive rolls 11 having different use periods of the intermediate transfer belt 4, that is, different numbers of times of use (kcs). As can be seen from this figure, the unevenness of the gripping force Gr becomes more remarkable as the drive roll 11 is closer to a new one. As the period of use increases, the difference in the gripping force Gr of the drive roll 11 in the axial direction decreases.
[0039]
The reason why the grip force at both ends of the drive roll is reduced is that the degree of dirt on the roll surface advances. FIG. 6 is a diagram showing the degree of contamination of the drive roll 11 for each use period. As shown in the figure, dirt has spread from both ends of the drive roll 11. This stain is mainly obtained by rubbing the back surface of the intermediate transfer belt 4, and the other major stain is toner floating in the apparatus. The dirt saturates over the entire length of the drive roll 11 after approximately 10 km orbit (kcs).
[0040]
As described above, since the grip force is large when the drive roll 11 is new, the walk of the intermediate belt 4 easily causes damage (FIGS. 13 and 14) due to repeated deformation of the side end portion of the intermediate transfer belt 4. If the tension roller 14 is loosened to reduce the belt tension, the grip force is reduced and the intermediate transfer belt 4 can be prevented from being damaged. However, if the grip force is too small, the toner color of each color superimposed on the intermediate transfer belt 4 can be reduced. There is a problem that displacement occurs.
[0041]
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the total grip force and the color misregistration in the entire axial direction of the drive roll 11 using the belt tension as a parameter. Here, the total grip force refers to a stationary starting torque measured by fixing the idle roll 12 and the intermediate transfer belt 4 and mounting a torque meter on the shaft of the drive roll 4 in this state. In the case where the belt tension is 4 kgf, if the allowable value of the burden on the intermediate transfer belt 4 in the allowable value of the color shift of the entire image forming apparatus is, for example, 25 μm, the total grip force is 6 kgf or more from FIG. It turns out that it must be.
[0042]
On the other hand, as described above, since the dirt on the drive roll 11 is saturated when the number of belt rotations is about 10 kcs, the total grip force is set to be equal to or more than 6 kgf at least during a use period in which the number of belt rotations is about 10 kcs or more. There must be. If it is attempted to secure a large gripping force when the number of belt rotations is about 10 kcs or more, the total gripping force becomes extremely large in the initial use state in which the dirt has not progressed, and the deformation of the intermediate transfer belt 4 due to the walk cannot be avoided. The breakage of the intermediate belt 4 occurs when the grip force is large at the beginning of use.
[0043]
Therefore, in the present embodiment, the following measures are taken in order to achieve both the reduction of the color misregistration and the prevention of the damage of the intermediate transfer belt 4. That is, as described above, the grip force Gr is large at the end of the drive roll 11 in the axial direction, and this phenomenon is particularly remarkable in the early stage of use.
[0044]
FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part showing a configuration of the driving roll 11 and the intermediate transfer belt 4. In the figure, a drive roll 11 includes a roll body 11a and a high friction material portion 11b coated on the surface of the roll body 11a. The high friction material portion 11b is provided to prevent the intermediate transfer belt 4 from slipping even when a load is applied by the cleaner 10 or the secondary transfer roll 6. For example, an aluminum tube is used for the roll body 11a, and a polyurethane coating layer (5 to 50 μm: preferably 25 μm) is used for the high friction material portion 11b.
[0045]
A rib guide 17 is provided at the shaft end of the driving roll 11. The rib guide 17 is preferably made of a resin material having a smooth surface and good slidability, for example, polyacetal. Further, it is preferable that the rib guide 17 is not fixed to the side surface of the roll body 11b but is separated therefrom. Note that the rib guide is similarly provided on the idle roll 12 and the tension roll 14.
[0046]
The intermediate transfer belt 4 is made of a polyimide resin and has a thickness of 50 to 100 μm, a volume resistivity of 10 9 to 10 12 Ω · cm, and a surface conductivity adjusted to 10 11 to 10 13 Ω / □. Film. The intermediate transfer belt 4 may be made of an acrylic resin, a vinyl chloride resin, a polycarbonate resin, or the like, as long as it is a semiconductive resin material whose thickness, volume resistivity, and surface resistivity fall within the above ranges. Which contains a resistance stabilizing material.
[0047]
Ribs 41, 41 are provided inside the intermediate transfer belt 4, that is, at both ends on the back side of the image carrying surface. The inner surfaces of the ribs 41, that is, the surfaces of the drive roll 11 near the center in the axial direction come into contact with the ends of the rib guides 17 provided at both ends of the drive roll 11 from outside, and the drive roll of the intermediate transfer belt 4 11 functions to regulate the movement in the axial direction. Tapes 18, 18 as reinforcing members for increasing the strength of the end portion of the intermediate transfer belt 4 are joined to the outside of the intermediate transfer belt 4, that is, both ends of the image carrying surface. As an example of the tape material, polyethylene terephthalate (PET) having a thickness of 50 to 100 μm can be used.
[0048]
Here, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an enlarged view of a drive roll shaft end. In this embodiment, the rib guide 17 is configured to be rotatable independently of the drive roll 11 as one of the methods for reducing friction near the shaft end of the drive roll 11.
[0049]
Now, assuming that the rib guide 17 rotates together with the drive roll 11, the rib 41 of the belt is in contact with the side surface of the rib guide 17, so that the rib 41 obtains the driving force from the side surface of the rib guide 17. . At this time, since the rotation speed of the side surface of the rib guide 17 at the position where the rib 41 is in contact is smaller than the rotation speed of the peripheral surface of the drive roll 11, a speed difference is generated between the center portion and both end portions of the belt 4, and 4 will be distorted.
[0050]
However, in this embodiment, since the rib guide 17 is rotatable with respect to the drive roll 11, the driving force for driving the belt 4 from the side surface of the roll via the belt rib 41 is cut off. As a result, the belt 4 is driven only from the peripheral surface of the drive roll, and it is possible to prevent the accumulation of distortion due to the speed difference at the end of the belt 4. For this reason, no distortion occurs in the belt 4 and no stress is applied to the belt. In addition, squeak noise is not generated from the belt, and damage to the end of the belt 4 can be prevented or reduced.
[0051]
Also, as in FIG. 1, when the rib guide is provided on both sides of the tension roll 14 and the rib guide is made rotatable, the same effect as that of the drive roll can be obtained. The idle roll 12 and the secondary transfer backup roll 13 may be provided with the same rib guide as described above.
[0052]
As described above, when the above-described rib guide is provided on the drive roll 11 and at least one of the tension roll 14 and the idle roll 12, in the belt unit that stretches and transports the endless belt 4, these rib guides are On the same end side of each of the rolls 11, 14, and 12, it is preferable that the rolls are positioned within the range of 0 to 0.5 mm per 350 mm width at the axial position.
[0053]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the diameter of the rib guide 17 is made larger than the outer diameter of the drive roll 11, and the rib guide 17 is configured to be rotatable independently of the drive roll 11. As shown in the figure, the diameter D1 of the rib guide 17 is slightly larger than the diameter D2 of the drive roll 11, and the rib guide 17 is configured to be rotatable with respect to the drive roll 11.
[0054]
By providing a difference between the diameters of the two, a gap G is generated between the shaft end of the drive roll 11 and the back surface of the intermediate transfer belt 4 as shown in the drawing. In other words, the frictional force between the drive roll 11 and the belt 4 is reduced to zero or reduced in the vicinity of the area b where the gap G is generated. As a result, the grip force at the shaft end of the drive roll 11 can be reduced. Further, since the rib guide 17 is rotatable with respect to the driving roll 11, when the belt 4 is rotated by being driven by the driving roll 11, a force for driving the belt 4 from the side surface of the roll via the rib 41 of the belt is provided. Almost completely gone. Therefore, the belt 4 is driven only from the peripheral surface of the driving roll, and the belt 4 is not distorted. As a result, breakage at the end of the belt 4 can be prevented or reduced.
[0055]
Also, as in FIG. 1, the tension roll 14 is provided on both sides thereof with a rib guide having a diameter slightly larger than the diameter of the tension roll 14 so that the rib guide is rotatable. Similar effects can be obtained. The idle roll 12 and the secondary transfer backup roll 13 may be provided with the same rib guide as described above.
[0056]
In the same manner as in the first embodiment, when the above-described rib guide is provided on the driving roll 11 and at least one of the tension roll 14 and the idle roll 12, the belt unit that stretches and transports the endless belt 4 is provided. It is preferable that these rib guides be located within the range of 0 to 0.5 mm per 350 mm in width in the axial direction on the same end side of each of the rolls 11, 14, and 12. Further, it was experimentally confirmed that the diameter D1 of the rib guide 17 should be larger than the diameter D2 of each of the rolls 11, 14, and 12 by about 0.3 mm to 0.6 mm.
[0057]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, as shown in the figure, instead of increasing the diameter of the rib guide 17, the diameter of the end of the drive roll 11 is reduced, and the rib guide 17 can be independently rotated with respect to the drive roll 11. It is composed. FIG. 3 shows that the diameter D3 of a portion facing the back surface of the intermediate transfer belt 4 at the end of the driving roll 11, that is, inside the rib 41, is slightly smaller than the diameter D2 of the other portion, and the intermediate transfer is performed at that portion b. A gap is formed between the belt 4 and the back surface.
[0058]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the sliding resistance of the rib guide 17 with the rib 41 is reduced by selecting the material of the rib guide 17 and finishing the surface thereof, in other words, the coefficient of friction of the sliding surface of the rib guide 17 with the rib 41 is reduced. 41, the force F1 (see FIG. 11) in the direction in which the intermediate transfer belt 4 runs on the drive roll 11 is reduced, and as a result, the height of the raised portion RU is reduced. Things. As the rib guide 17, it is preferable to use a resin material having a smooth surface and good slidability, for example, polyacetal. When this embodiment is applied to the first and second embodiments, a better effect can be obtained.
[0059]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, the grip force that tends to increase at the end of the endless belt can be made uniform in the axial direction of the drive roll. The lifting phenomenon can be eliminated. Further, since the reinforcing members are provided along both ends of the toner image carrying surface of the endless belt, the strength of the end of the endless belt increases. As a result, it is possible to greatly reduce the occurrence of breakage such as cracks in the belt due to fatigue caused by repeated deformation of the belt due to the lifting.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing a state of contact between a driving roll and an intermediate transfer belt according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part showing a state of contact between a driving roll and an intermediate transfer belt according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part showing a state of contact between a driving roll and an intermediate transfer belt according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a tension and a grip force applied to an intermediate transfer belt.
FIG. 5 is a diagram illustrating grip force of an intermediate transfer belt and a driving roll in relation to the number of times of use.
FIG. 6 is a view showing a driving roll to which dirt is attached.
FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between a total grip force and a color shift amount.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part showing a state of contact between a driving roll and an intermediate transfer belt.
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus.
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a main part of the intermediate transfer belt in a state where the intermediate transfer belt is in contact with a driving roll.
FIG. 11 is a perspective view showing an example of a crack at an end of the intermediate transfer belt.
FIG. 12 is a diagram illustrating a state in which an end portion of the intermediate transfer belt is swelled.
FIG. 13 is a perspective view illustrating an example of a crack at an end of the intermediate transfer belt.
FIG. 14 is a perspective view illustrating an example of a crack at an end of the intermediate transfer belt.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Photoreceptor, 2 ... Charging roll, 3 ... Developing unit, 4 ... Intermediate transfer belt, 17 ... Rib guide, 18 ... Reinforcement tape, 41 ... Rib.

Claims (3)

トナー像を保持して搬送するトナー像担持体としての無端ベルトと、該無端ベルトを張架搬送するための駆動ロールを含む複数のロールからなるベルト張架手段と、該無端ベルトの内周面両端部に沿って設けられ、前記駆動ロールの軸方向中央側の内側面と該軸方向端部側の外側面とを有するリブ部材と、前記駆動ロールの両端に配設され、前記リブ部材のそれぞれを案内するリブガイド部材とを備えた無端ベルトを用いた画像形成装置において、
前記無端ベルトのトナー像担持面の両端に沿って設けられた補強部材を具備し、
前記リブガイド部材を前記駆動ロールに対して独立的に回転できるようにし、前記リブ部材の内側面が前記リブガイド部材の側面外側に接触し、前記リブ部材のそれぞれの外側面が前記リブガイド部材に接触せず、かつ前記リブ部材は前記駆動ロールに接触しないようにしたことを特徴とする無端ベルトを用いた画像形成装置。
An endless belt as a toner image carrier for holding and transporting the toner image, a belt stretching means including a plurality of rolls including a drive roll for stretching and transporting the endless belt, and an inner peripheral surface of the endless belt A rib member provided along both ends and having an inner side surface on the axial center side of the drive roll and an outer side surface on the axial end side; and a rib member provided at both ends of the drive roll. In an image forming apparatus using an endless belt having a rib guide member for guiding each,
Comprising a reinforcing member provided along both ends of the toner image carrying surface of the endless belt,
The rib guide member can be independently rotated with respect to the drive roll, an inner surface of the rib member contacts an outer side surface of the rib guide member, and an outer surface of each of the rib members contacts the rib guide member. An image forming apparatus using an endless belt, wherein the rib member does not contact the driving roll.
前記複数のロールはアイドルロール又はテンションロールを含み、該アイドルロール又はテンションロールの両端に前記リブ部材のそれぞれを案内するリブガイド部材が配設され、該リブガイド部材は該アイドルロール又はテンションロールに対して独立的に回転できるようにしたことを特徴とする請求項1に記載の無端ベルトを用いた画像形成装置。The plurality of rolls include an idle roll or a tension roll, and a rib guide member that guides each of the rib members is disposed at both ends of the idle roll or the tension roll. 2. An image forming apparatus using an endless belt according to claim 1, wherein the image forming apparatus can be independently rotated. 前記リブガイド部材は、前記リブ部材よりも低摩擦係数の材料で構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の無端ベルトを用いた画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the rib guide member is made of a material having a lower coefficient of friction than the rib member.
JP2003199751A 2003-07-22 2003-07-22 Image forming apparatus using endless belt Expired - Fee Related JP3489585B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003199751A JP3489585B1 (en) 2003-07-22 2003-07-22 Image forming apparatus using endless belt

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003199751A JP3489585B1 (en) 2003-07-22 2003-07-22 Image forming apparatus using endless belt

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP03962398A Division JP3489423B2 (en) 1998-02-05 1998-02-05 Image forming apparatus using endless belt

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP3489585B1 JP3489585B1 (en) 2004-01-19
JP2004046199A true JP2004046199A (en) 2004-02-12

Family

ID=31185493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003199751A Expired - Fee Related JP3489585B1 (en) 2003-07-22 2003-07-22 Image forming apparatus using endless belt

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3489585B1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008076999A (en) * 2006-09-25 2008-04-03 Fuji Xerox Co Ltd Endless belt and image forming apparatus provided with the same
JP2009086618A (en) * 2007-09-14 2009-04-23 Ricoh Co Ltd Belt unit and image forming apparatus using the same
US8032051B2 (en) 2008-02-20 2011-10-04 Sharp Kabushiki Kaisha Belt carrying device, intermediate transfer device, and image forming apparatus
US8131194B2 (en) 2008-03-21 2012-03-06 Fuji Xerox Co., Ltd. Image formation apparatus having a detected part in a recess in the belt
CN103123450A (en) * 2011-11-18 2013-05-29 夏普株式会社 Belt unit and image forming apparatus
JP2016075734A (en) * 2014-10-03 2016-05-12 シャープ株式会社 Belt conveyance device, transfer device, and image forming apparatus
JP2018180154A (en) * 2017-04-07 2018-11-15 株式会社リコー Fixing device and image forming apparatus

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008076999A (en) * 2006-09-25 2008-04-03 Fuji Xerox Co Ltd Endless belt and image forming apparatus provided with the same
JP2009086618A (en) * 2007-09-14 2009-04-23 Ricoh Co Ltd Belt unit and image forming apparatus using the same
US8032051B2 (en) 2008-02-20 2011-10-04 Sharp Kabushiki Kaisha Belt carrying device, intermediate transfer device, and image forming apparatus
US8131194B2 (en) 2008-03-21 2012-03-06 Fuji Xerox Co., Ltd. Image formation apparatus having a detected part in a recess in the belt
CN103123450A (en) * 2011-11-18 2013-05-29 夏普株式会社 Belt unit and image forming apparatus
JP2013109063A (en) * 2011-11-18 2013-06-06 Sharp Corp Belt unit and image forming apparatus
US8881891B2 (en) 2011-11-18 2014-11-11 Sharp Kabushiki Kaisha Belt unit and image forming apparatus
US9128420B2 (en) 2011-11-18 2015-09-08 Sharp Kabushiki Kaisha Belt unit and image forming apparatus
JP2016075734A (en) * 2014-10-03 2016-05-12 シャープ株式会社 Belt conveyance device, transfer device, and image forming apparatus
JP2018180154A (en) * 2017-04-07 2018-11-15 株式会社リコー Fixing device and image forming apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP3489585B1 (en) 2004-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7596334B2 (en) Image forming apparatus
US5899610A (en) Image bearing belt and image forming apparatus using same
JP4863719B2 (en) Transfer device, image forming device
JP3649270B2 (en) Image forming apparatus using endless belt
JP2006018177A (en) Image forming apparatus
JP2004046199A (en) Image forming device using endless belt
JP3837246B2 (en) Endless belt, belt driving device, and image forming apparatus
US7558508B2 (en) Image forming apparatus having belt wound around roller with specific roughness
JP3614424B2 (en) Image forming apparatus using endless belt
JP5803201B2 (en) Image forming apparatus
JP3489423B2 (en) Image forming apparatus using endless belt
JP4220323B2 (en) Image forming apparatus using endless belt
JP6961375B2 (en) Image forming device
JP4039025B2 (en) Intermediate transfer device
JP2003255718A (en) Image forming device
JP6836182B2 (en) Image forming device
JP2008070619A (en) Image forming apparatus
JPH11161037A (en) Image forming device using endless belt
JP5441988B2 (en) Belt unit and image forming apparatus
JP2000112190A (en) Image forming device
JP5213753B2 (en) Image forming apparatus
JP2008145637A (en) Image forming apparatus
JP2002351177A (en) Image forming apparatus
JPH11202643A (en) Image forming device
JP2003066688A (en) Color image forming device

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071107

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081107

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091107

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101107

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111107

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111107

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121107

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121107

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131107

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees