JP2004163504A

JP2004163504A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2004163504A
Application number: JP2002326523A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Fujita; 恵生藤田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-11-11
Filing date: 2002-11-11
Publication date: 2004-06-10

Abstract

【課題】ベルト端部の継ぎ目部での破断を早期に確実に検出し、ベルトが破断した状態で使用し続けることを防止する。
【解決手段】片側端部に電極層（３）を有する継ぎ目（２）で繋ぎ合わせた無端状の像担持体ベルトまたは転写材搬送ベルト（１）を備えた画像形成装置において、電極層部分の継ぎ目がベルト回転方向に対して上流側になるようにベルト回転方向に直角なベルト幅方向に対して傾斜して継ぎ目を形成するとともに、電極層部分の継ぎ目の破断検出手段を設けたものである。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無端状に形成された像担持体ベルトまたは転写材搬送ベルトを有する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、継ぎ目で繋ぎ合わせた無端状の中間転写体ベルトにおいて、継ぎ目をベルトの回転方向に直角なベルト幅方向に対して斜めにすることにより、継ぎ目部の段差が駆動ローラ等のベルトを張架しているローラを乗り越える際に発生する速度むらや振動を低減させ、画像むらを抑制できることが知られている（特許文献１）。
【０００３】
また、ベルト幅方向に対して継ぎ目を斜めにすることで、継ぎ目部がクリーニングブレードを通過する際に発生するバウンドを防止してクリーニング性能を向上させることも可能であり、また、継ぎ目部の補強部材を斜めに接着することで継ぎ目部による速度むらを抑制できることも知られている（特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３０５１１２号公報
【０００５】
【特許文献２】特開平９−１４６３８６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ベルト幅方向に対して継ぎ目を斜めにすることで画像むらを改善することは可能であるが、斜めにする方向については上記特許文献１、特許文献２には示されていない。
【０００７】
ベルトを繋ぐ継ぎ目部では、端部に１次転写電極層を有する場合にはその継ぎ目部が他の継ぎ目部と厚さが異なる。ベルトを繋ぐ際に超音波溶着を用いる場合、１次転写電極層部分で厚み物性が異なるため、加圧力が変化し、その変化により超音波溶着が不安定になり、電極層の継ぎ目部は他の継ぎ目部分に比べ強度が弱くなる。
【０００８】
さらにベルト幅方向に対して継ぎ目を斜めにした場合、ローラに突入する際に、ベルト回転方向上流側の継ぎ目端部には、反対側に比べて継ぎ目にかかるストレスが大きく、上流側の継ぎ目部が先に破断しやすい。
【０００９】
そのため、ベルト幅方向に対して継ぎ目を斜めにし、電極層継ぎ目部をベルト回転方向に対し下流側とした場合、１次転写電極層の無いベルト回転方向上流側の端部継ぎ目部が先に破断し、破断したかどうかを１次転写電流を用いて検出することができず、ベルトが破断した状態で使用し続けることとなる。その結果、破断部によりクリーニングブレードを破壊したり、感光体との接触部で感光体にダメージを与えたり、あるいは近くに板金等が存在する場合、破断して折れ曲がったベルトが板金に接触しベルトにかかっている電位が短絡することとなる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決しようとするもので、片側端部に電極層を有し、継ぎ目で繋ぎ合わせた無端状の像担持体ベルトまたは転写材搬送ベルトを備えた画像形成装置において、ベルト端部の継ぎ目部での破断を早期に確実に検出し、ベルトが破断した状態で使用し続けることを防止することを目的とする。
本発明は、片側端部に電極層を有する継ぎ目で繋ぎ合わせた無端状の像担持体ベルトまたは転写材搬送ベルトを備えた画像形成装置において、電極層部分の継ぎ目がベルト回転方向に対して上流側になるようにベルト回転方向に直角なベルト幅方向に対して傾斜して継ぎ目を形成するとともに、電極層部分の継ぎ目の破断検出手段を設けたことを特徴とする。
また、本発明は、前記ベルトが基板上に導電層、半導電層を順次形成した多層構造であり、前記電極層はベルト片側端部の半導電層が形成されていない部分の導電層表面から半導電層表面へ跨がって形成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記電極層に当接する弾性電極ローラを配置し、該電極ローラを介して転写バイアス電圧を印加することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は本実施形態の中間転写体ベルトを示す平面図、図２は中間転写体ベルトを示す断面図、図３はベルト継ぎ目部分を説明する断面図、図４はベルトの破断検出方法を説明する図である。
【００１２】
中間転写体ベルト１は、ベルト進行方向（回転方向）に直角なベルト幅方向に対して所定の角度を有する斜めの継ぎ目２の部分で繋ぎ合わされて無端状に形成され、本実施形態ではこの継ぎ目の傾斜方向に特徴がある。すなわち、ベルト幅方向に対する継ぎ目２の傾斜は、電極層部分の継ぎ目が、ベルト回転方向（図示の例では紙面下方から上方）に対し、上流側となるように傾斜している。
【００１３】
図２に示すように、本実施形態の中間転写体ベルト１はＰＥＴからなる基板４の上にアルミ等の導電層５が設けられ、その表面に半導電層（塗料）６が形成された３層構造であり、その端部に一部半導電層が塗布されない部分が帯状に形成され、そこの露出した導電層５の表面に１次転写電極層３が形成され、その一部が半導電層６の表面まで延びるように形成されている。この１次転写電極層３に対し、１次転写電極ローラ１０が接触し、導電層５に対して転写バイアス電圧が印加される。
【００１４】
図３に示すように、中間転写体ベルト継ぎ目２は、基板４の裏側から超音波溶着により形成された溶着部分７で繋ぎ合わされている。微視的に見ると、継ぎ目２の部分では電極層、導電層は分離していて、電極ローラ１０が分離した電極層間に跨がって接触する形となる。
【００１５】
ところで、中間転写体ベルトは複数本のローラに張架されており、継ぎ目が斜めの場合、各ローラへの突入側に非常に大きなストレスがかかり、継ぎ目の破断を起こしやすい。さらに１次転写電極層の部分は他の部分に比べ、継ぎ目の強度が弱く、耐久的に破断してしまう危険性が高い。しかし、図１に示すように、１次転写電極層の継ぎ目部をベルト回転方向上流側に配置しておくことで、継ぎ目の破断が１次電極層側で先に発生する。１次転写電源が定電圧電源の場合、その電流をモニタすることで、ベルト破断部を１次転写電極ローラが通過する際の電流値の低下が確認することができる。
【００１６】
すなわち、図４に示すように、電極ローラ１０を通して高圧の定電圧電源（ＨＶ）から電圧を印加すると、ベルトの抵抗Ｒで決まる所定の電流が流れ、このときの電流または電圧をモニタすることにより、ベルトが破断しているか否かを検知できる。
【００１７】
このように、ベルト破断を早期に検知することができ、機械の動作を停止し、ベルトが破断した状態で使用し続けることとを防止することが可能となる。なお、図１のような継ぎ目構成とした場合に、光センサ等を用いてベルト破断を検知する場合においても、先に破断が起きやすい１次転写電極層側に検知手段を配置しておくことで、継ぎ目の破断を早期に確実に検知することが可能となる。
【００１８】
また、ベルト幅方向に対する継ぎ目の傾斜方向を図１のようにすると、１次転写電極層の継ぎ目部が最初にクリーニングブレード（図示せず）の先端部に当たり、順次他の部分の継ぎ目がクリーニングブレードに当接して、最後に１次転写電極層と反対側の継ぎ目端部がクリーニングブレードに当接する。そのため、クリーニングブレードにより掻き取られたトナーは、継ぎ目に沿って１次転写電極層側から反対側へ送られ、１次転写電極層部分の汚れが防止される効果も得られる。
【００１９】
【実施例】
図５は中間転写体ユニットを示す全体斜視図、図６は中間転写体ベルトを説明する要部断面図、図７は１次転写電極ローラの部分を説明する斜視図である。
【００２０】
中間転写体ユニットの端部には、駆動ローラ１１が設けられて中間転写体ベルト１を駆動し、ベルト端部には１次転写電極層３が形成され、１次転写電極層３に接触して回転する１次転写電極ローラ１０が設けられる。中間転写体ベルト１は駆動ローラ１１と従動ローラ１２により所定方向に回転し、テンションローラ１３で一定の張力を与えられ、１次転写バックアップローラ１４とバックアップローラ１４のニップを確定するための金属製のサポートローラ１５が設けられている。また、従動ローラ１２と対向する部分にベルト表面をクリーニングするクリーニングブレード１６が当接する。
【００２１】
図７の拡大図に示すように、中間転写体ベルト１の端部には、１次転写電極層３が形成され、従動ローラ１２と対向する位置に、弾性ゴムからなる１次転写電極ローラ１０が形成されて２２０Ｖの電圧が印加されている。
【００２２】
以下に、本実施例をより詳細に説明する。
帯電、露光、現像の工程を経て、トナー像が形成された感光体（図示せず）の回転に伴い、トナー像は１次転写部へ到達する。１次転写部において、感光体に対向する位置に設けた１次転写バックアップローラ１４をバネ等の力で感光体側に当接させ、この力により中間転写体ベルトと感光体とを定圧で接触させる。
【００２３】
本実施例では中間転写体は基材にＰＥＴフィルム０．１５ｍｍ、その表面にアルミ蒸着層等の導電層を設け、さらにその表面に半導電塗料を０．０２ｍｍの厚さで塗布している。また、ベルト端部には塗料が塗布されていない領域を設け、導電層の表面にカーボン製の電極層を幅５ｍｍ設けている。
【００２４】
中間転写体はシート状のものをベルト形状に繋ぎ合わせたもので、その繋ぎ目は裏側からＰＥＴフィルムを当て、超音波溶着により繋ぎ合わせたものである。継ぎ目はベルト回転方向に直角なベルト幅方向に対して角度を有しており、カーボン電極層のある側がベルト回転方向上流側となる。カーボン電極層の表面には、従動ローラと対向する位置に１次転写電極ローラ１０を配置し、中間転写体の回転に従動回転する構成となっている。
【００２５】
１次転写電極ローラ１０には、１次転写高圧電源（図示せず）からバイアス電圧が印加され、このバイアス電圧は１次転写電極ローラ、中間転写体端部のカーボン電極層を介し、中間転写体の導電層に印加され、中間転写体は均一に帯電される。なお、１次転写高圧電源は定電圧電源で、出力電流がモニタできる電源となっている。１次転写部に到達したトナー像は感光体と中間転写体がニップし、かつ導電層に印加された１次転写バイアスにより中間転写体上へと１次転写される。この転写が感光体上に順次形成されるトナー像に対し行われ、中間転写体上で色合わせされる。この時、２次転写ローラおよびクリーナー（図示せず）は中間転写体上のトナー像を乱さないため、離間状態に保たれる。
【００２６】
中間転写体上に最終の色のトナー像の１次転写が開始され、重ね合わされた画像部は中間転写体の回転に伴い２次転写部へと到達する。これにタイミングを合わせ、２次転写部に転写紙（図示せず）が案内されると共に、２次転写ローラが当接され、トナー画像は転写紙に一括転写される。２次転写されずに、残留したトナーは中間転写体のクリーニング部へと到達し、これにタイミングを合わせてクリーニングブレード１６が当接し、中間転写体上の残留トナーを掻き取る。掻き取られたトナーの大半はクリーニングハウジング（図示せず）内へと回収されるが、一部のトナーはクリーニングブレードのエッジ部に滞留する。この状態で斜めに繋ぎ合わされた継ぎ目部がクリーニングブレードの位置に到達すると、エッジ部に滞留したトナーが斜め継ぎ目部に沿って斜め送りされる。このとき、１次転写電極層の継ぎ目部はベルト回転方向の上流側に配置されているため、斜め送りされたトナーによって汚染されることはない。斜め送りされたトナーはクリーナの端部に設置されたシールにより掻き落されると共にシールされ、クリーナ外への飛散が防止される。
【００２７】
このように、中間転写体ベルトは複数本のローラに張架されており、継ぎ目が斜めの場合、各ローラへの突入側に非常に大きなストレスがかかり、継ぎ目の破断を起こしやすく、さらに１次転写電極層の部分は他の部分に比べ、継ぎ目の強度が弱く、耐久的に破断してしまう危険性が高い。しかし、上記構成のように、１次転写電極層の継ぎ目部をベルト回転方向上流側に配置しておくことで、継ぎ目の破断が１次電極層側で先に発生する。１次転写電源が定電圧電源の場合、その電流をモニタすることで、ベルト破断部を１次転写電極ローラが通過する際の電流値の低下が確認できる。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、電極層部分の継ぎ目がベルト回転方向に対して上流側になるようにベルト回転方向に直角なベルト幅方向に対して傾斜して継ぎ目を形成するとともに、電極層部分の継ぎ目の破断検出手段を設けたことにより、早期にベルトの破断を検出してベルトが破断した状態で使用し続けるの防止し、クリーニングブレードや感光体といった周辺部材に悪影響を与える前に装置を停止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の中間転写体ベルトを示す平面図である。
【図２】中間転写体ベルトを示す断面図である。
【図３】ベルト継ぎ目部分を説明する断面図である。
【図４】ベルトの破断検出方法を説明する図である。
【図５】中間転写体ユニットを示す全体斜視図である。
【図６】中間転写体ベルトを説明する要部断面図である。
【図７】１次転写電極ローラの部分を説明する斜視図である。
【符号の説明】
１…中間転写体ベルト、２…継ぎ目、３…１次転写電極層、４…基板、５…導電層、６…半導電層、１０…１次転写電極ローラ、１１…駆動ローラ、１２…従動ローラ、１３…テンションローラ、１４…１次転写電極バックアップローラ、１５…サポートローラ、１６…クリーニングブレード。

Claims

片側端部に電極層を有する継ぎ目で繋ぎ合わせた無端状の像担持体ベルトまたは転写材搬送ベルトを備えた画像形成装置において、電極層部分の継ぎ目がベルト回転方向に対して上流側になるようにベルト回転方向に直角なベルト幅方向に対して傾斜して継ぎ目を形成するとともに、電極層部分の継ぎ目の破断検出手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
前記ベルトは基板上に導電層、半導電層を順次形成した多層構造であり、前記電極層はベルト片側端部の半導電層が形成されていない部分の導電層表面から半導電層表面へ跨がって形成されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記電極層に当接する弾性電極ローラを配置し、該電極ローラを介して転写バイアス電圧を印加することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。