JP2006300986A - エンドレスベルト及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 クラックの発生を抑制し得るエンドレスベルト及びこれを用いた画像形成装置を提供する。
【解決手段】 ローラに橋架して回転可能なエンドレスのベルト体表面に記録された所定のベルト情報を記録したエンドレスベルトにおいて、ベルト体８ａの内面側に回転するベルト体８ａの寄りを防止するためのガイド部材８ｂを設け、前記ベルト情報を前記ベルト体８ａに対する前記ガイド部材８ｂの設置部と非設置部との境界以外に配置したことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子写真式複写機、レーザプリンタ等の中間転写装置、転写分離装置、搬送装置、帯電装置、現像装置等に使用されるエンドレスベルト及びこれを用いた画像形成装置に関する。

今日、電子写真方式の画像形成装置にあっても、カラー画像形成装置が普及している。このカラー画像形成装置としては、例えば図11に示すように、複数の感光体ドラム100を並列配置し、各感光体ドラム100で形成した現像剤像を中間転写体であるエンドレスベルト101に重ね合わせて一次転写する。そして、その現像剤像を搬送されるシート102に二次転写してカラー画像を形成するものである。

また、中間転写体を用いない方式もある。これは例えば、搬送ベルトとなるエンドレスベルトにシートを静電吸着させて搬送し、複数の感光体ドラムで形成した現像剤像を前記シートに順次重ね合わせて転写することでカラー画像を形成するものである。

上記中間転写ベルトや搬送ベルトとなるエンドレスベルト101は、その内面に接する複数のローラ103（図11参照）によって支持され、現像剤像の転写や録シートの搬送に用いられる。そして、複数のローラ103のうち最低１本はモータ等の駆動源に接続された駆動ローラで、その他はベルトの移動に連れて自由に回転する従動ローラである。

ところで、エンドレスベルト101を高精度に駆動するには、各ローラ103の軸が互いに平行であること、及びローラ103の真円度、真直度が高いことが必要になる。これらが満たされないとエンドレスベルト101が蛇行し、露光位置や転写位置がずれるため画像ムラや画像ずれが発生する。

そこで、ベルトを改良して蛇行防止を図る技術として、例えば、ホットメルト接着剤や常温硬化型シリコンを用いて蛇行防止用のガイド部材を作成したり、感圧接着剤を用いて接着することが提案されている（特許文献１、特許文献２参照）。

これは、図12に示すように、エンドレスベルト101の幅方向両端部におけるベルト内周縁に蛇行防止用のガイド部材104を設ける。そして、エンドレスベルト101を架橋しているローラ103の端面に配設された蛇行規制部材105にガイド部材104を当接させてベルトの蛇行防止を行うものである。

一方、上記のようなエンドレスベルト101は、該ベルトを識別するための情報がベルト表面の非画像領域に記録されている。この記録は耐久性の面からレーザを照射し、図13に示すように、エンドレスベルト101の表面を削ることによって印字を行うようにしている。

特開昭５９−２３０９５０号公報 特開昭６２−５０８７３号公報

しかしながら、上記ガイド部材104とエンドレスベルト101が、寄り防止のために当接している際にエンドレスベルト101とガイド部材104の境界において発生するせん断応力がエンドレスベルト101のクラック等の原因になることがある。

さらに、図14に示すように、エンドレスベルト101に関する情報を記録したベルト情報106がガイド部材104よりもはみ出して印字されている場合には、ガイド部材104とエンドレスベルト101の境界にせん断応力が発生することがある。このようなせん断応力が発生すると、レーザ加工によって刻印している部分が起点となってベルトクラックが発生することがあった。

また、前記のクラック対策のために、図15に示すように、ベルト情報106に補強フィルム107を設けている構成も考えられる。しかし、部品点数やベルトの製造工程が増えてしまう問題がある。

本発明は上記課題を解決するものであり、その目的は、クラックの発生を抑制し得るエンドレスベルト及びこれを用いた画像形成装置を提供するものである。

上記課題を解決するための本発明における代表的な手段は、ローラに橋架して回転可能なエンドレスのベルト体外表面に、所定のベルト情報の彫られたエンドレスベルトにおいて、前記ベルト体の内面側に回転するベルト体の寄りを防止するためのガイド部材を設け、前記所定のベルト情報は、前記ベルト体に対する前記ガイド部材の設置部と非設置部との境界以外に彫られ、境界には彫られないことを特徴とする。

本発明はエンドレスベルト内面側に寄り防止用のガイド部材を設けた場合に、せん断応力が集中し易い部分にベルト情報を彫らないことで、ベルト情報をレーザ印字してもベルトクラックの発生を防止できる。

〔第１実施形態〕
次に本発明の一実施形態に係る画像形成装置について図１乃至図５を参照して説明する。なお、図１及び図４はエンドレスベルトの平面説明図であり、図２及び図５はエンドレスベルトの支持ローラ付近の断面説明図、図３は画像形成装置の全体模式説明図である。

｛画像形成装置の全体構成｝
まず、図３を参照して本実施形態に係る画像形成装置の全体構成について説明する。装置本体１の下方にはシート搬送手段及び搬送経路が配置され、上方には画像形成部が配置されている。

本実施形態における画像形成部は電子写真方式で画像を形成し、これを中間転写体を用いて二次転写することでシートにカラー画像記録するものである。具体的には、図３の左側から順にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色画像を形成する４個の画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄが並列配置されている。それぞれの画像形成ステーションの構成は現像剤（以下「トナー」という）の色が異なるのみで同一構成である。

ここではイエロー画像形成ステーションを例にとって説明すると、各画像形成ステーションは像担持体としての感光体ドラム２の周囲に帯電手段３や現像手段４、クリーニング手段５が配置されている。そして、感光体ドラム２に対して露光手段６から画信号に応じた露光を行うことで潜像を形成し、その潜像を現像手段４でトナー現像することで可視像化する。

各感光体ドラム２上のトナー像は一次転写ローラ７へのバイアス印加によって矢印ａ方向に回転する中間転写ベルト８に重ね合わされて一次転写されることでカラー画像が形成される。

一方、上記画像形成と同期するように装置本体１の下部にセットされたシートカセット９からシートＳが搬送ローラ10によって二次転写部へ搬送される。そして、この二次転写部において二次転写ローラ11へのバイアス印加によって前記中間転写ベルト８上のカラー画像がシートに転写された後、定着手段12においてトナー定着がされたシートが排出部13へと排出される。

｛エンドレスベルト｝
次に図１及び図２を参照してエンドレスベルトである中間転写ベルト８について説明する。

本実施形態の中間転写ベルト８は、ベルト体８ａの内側面にベルト寄り防止用のガイド部材８ｂが取り付けられている。なお、本実施形態では前記ガイド部材８ｂはベルト回転方向と直交する方向であるベルト幅方向の両端に取り付けられている。

上記ベルト体８ａは誘電体樹脂部材によって無端ベルト状に構成されている。そして、これが駆動ローラ14ａ、二次転写内側ローラ14ｂ及びテンションローラ14ｃによって張架されている。

前記ベルト体８ａの材質としては、ポリイミド、二軸延伸ポリエステル、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ナイロン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリサルフォンが好ましいく用いられる。なお、本実施形態のベルト体８ａの材質はポリイミドであり、厚み0.85mmで構成されている。

中間転写ベルト８は感光体ドラム２との当接部において最も負荷が大きいことから、感光体ドラム２との当接部の下流側に駆動ローラ14ａを配置する必要がある。感光体ドラム２との当接部の上流側に駆動ローラ14ａを配置すると、中間転写ベルト８に撓みが生じやすくなる。よって、より大きな張力を中間転写ベルト８に与える必要が生じるため、中間転写ベルト８へのダメージが大きくなるからである。このため感光体ドラム２との当接部より上流側にテンションローラ14ｃを配置することとなり、中間転写ベルト８を清掃するクリーニング装置15は、テンションローラ14ｃを対向ローラとして当接するよう配置している。

（寄り防止構成）
また、本実施形態に用いる中間転写ベルト８には回転するベルトの寄りを防止するためにガイド部材８ｂが設けられている。このガイド部材８ｂは、図１及び図２に示すように、ベルト体８ａの内面側であって、回転方向と直交するベルト幅方向の両側端部全周にわたって設けられている。

本実施形態のガイド部材８ｂは幅4mm、厚み1.5mmのポリウレタン樹脂を使用し、これをベルト体８ａの幅方向両端部に沿って接着している（ベルト端部より0±0.2mmの範囲で接着）。

なお前記ガイド部材８ｂの他の材質として、ポリエステルエラストマー、ネオプレンゴム、ウレタンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、シリコンゴムなどが好ましく用いることができる。

また、前記ベルト体８ａへのガイド部材８ｂの接着方式は、アクリル系、天然ゴム系、合成ゴム系、シリコーン系、熱硬化系の接着剤、あるいは接着テープを用いることで容易になし得る。

一方、中間転写ベルト８を架橋しているローラ14（14ａ，14ｂ，14ｃ）の長手方向両端部には規制部材16が設けられている。これにより、回転する中間転写ベルト８がベルト幅方向（図２の矢印ｂ方向）に寄りが発生してもガイド部材８ｂが規制部材16に当接して寄りが防止されるようになっている。

（識別表示構成）
本実施形態の中間転写ベルト８にはベルトに関する所定の情報を記録したベルト情報部が設けられている。次にそのベルト情報部について説明する。

図１に示すように、ベルト情報８ｃはベルトを識別するための情報をベルト体８ａの表面の非画像領域であって、ベルト幅方向の一方側端部にレーザ加工によって印字することで構成される。具体的には、レーザを前記ポリイミドで構成されるベルト体８ａの表面に照射し、ベルト体８ａの表面を彫ることによって刻印するものである。

前記レーザ印字によるベルト体８ａを削る深さは、0.5μm〜1μmとなるようにしている。なお、印字の深さはベルト体８ａの厚さにもよるが、本実施形態のベルト体８ａの厚さ程度であれば10μm以下になるように構成するのが好ましい。印字深さが10μmより深くなると印字部分のベルト体強度が弱くなるからである。

そして、前記ベルト情報８ｃはベルト体８ａに対するガイド部材８ｂの設置部と非設置部との境界部８ｄにかからないように彫られている。すなわち、ベルト情報は前記境界部８ｄ以外に彫られている。本実施形態にあっては、図１に示すように、ベルト情報８ｃの印字端部がベルト体８ａに対するガイド部材８ｂの設置部と非設置部との境界部８ｄよりも少なくとも0.1mm以上ベルト幅方向中央側（矢印ｃ方向）に位置するように印字されている。

なお、図４及び図５に示すように、ガイド部材８ｂがベルト体８ａの幅方向端部に設けられていない場合には、ベルト情報８ｃをガイド部材８ｂよりもベルト幅方向端部側に彫るようにしてもよい。図４の場合には、ベルト情報８ｃの印字端部がベルト体８ａに対するガイド部材８ｂの設置部と非設置部との境界部８ｄよりも少なくとも0.1mm以上ベルト幅方向端部側（矢印ｅ方向）に位置するように印字されている。

上記のようにベルト情報８ｃを彫ることにより、中間転写ベルト８へのクラックの発生を抑制することができる。

すなわち、ベルト体８ａの内面側に接着されたガイド部材８ｂがローラ14の端部に設けられた規制部材16に当接して中間転写ベルト８が回転すると、前記ガイド部材８ｂが接着されている面Ａと非接着面Ｂの境界である境界部８ｄにせん断応力が集中する。このとき、前記境界部８ｄにレーザ印字したベルト情報８ｃがあると、ベルトにせん断力が集中する部分が削られていることになり、クラックが発生し易くなる。そのため、該部分にフィルム等を貼ってクラック発生を抑制する必要が生ずる。

しかし、本実施形態の中間転写ベルト８は、前述のように前記せん断応力の集中する境界部８ｄにレーザ印字が設けられていない。このため、ベルトの境界部８ｄに削れはなくフィルム等を貼らなくてもクラックの発生が抑制し得る。よって、部品点数の増加やコスト上昇を招くことなく、耐久性のある中間転写ベルトを提供し得る。

〔第２実施形態〕
次に第２実施形態に係る装置について図６及び図７を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成は前述した実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

本実施形態のエンドレスベルトである中間転写ベルト８にもベルト情報８ｃがガイド部材８ｂの設置部と非設置部との境界部８ｄ以外に彫られてている。その配置として、図６に示すように、ベルト情報８ｃがベルト幅方向両端部に設けられているベルト寄り防止用のガイド部材８ｂの少なくとも一方が設けられている領域と対向するベルト表面であって、前記領域と対向する範囲内に彫られている。

具体的には、ベルト情報８ｃの印字端部がガイド部材８ｂの両端の境界部８ｄから距離ａが0.1mm以上離間するように彫られている。これにより、図７に示すように、ベルト体８ａとガイド部材８ｂがローラ端部に設けられた規制部材16に当接して境界部８ｄにせん断力が集中してもレーザ印字部がその部分にないために、レーザ印字部を起点として発生するベルトクラックを抑制できる。

また、本実施形態を用いることにより、ベルト情報８ｃをレーザ加工で印字するために、中間転写ベルト８を所定の幅よりも広く設ける必要がなくなり、装置の小型化が可能となる。

〔第３実施形態〕
次に第３実施形態に係る装置について図８を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成も前述した第１実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

本実施形態のエンドレスベルトである中間転写ベルト８は、図８に示すように、ベルト寄り防止用のガイド部材８ｂの設置部と非設置部との境界部８ｄを挟んでベルト幅方向両側にベルト情報８ｃが彫られている。そして、いずれの文字情報も境界部８ｄ以外に彫られている。

このようにベルト情報の印字部分であるベルト情報８ｃが境界部８ｄをまたぐように配置されていたとしても、境界部８ｄにかからないように配置されていれば前述の実施形態と同様の効果を得ることができる。

〔第４実施形態〕
次に第３実施形態に係る装置について図９及び図10を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成も前述した第１実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

本実施形態のエンドレスベルトである中間転写ベルト８はベルト寄り防止用のガイド部材８ｂがベルト幅方向の片側のみに設けられている。そして、ベルト寄り防止方法の一例は、図10に示すように、前記ガイド部材８ｂを中間転写ベルト８を架橋しているローラ14の長手方向一方端部に設けられた規制部材16によって規制され寄り防止を行う。そして、ベルト情報８ｃは前記ガイド部材８ｂが設けられている側にのみ彫られ、ガイド部材８ｂの設置部と非設置部との境界部８ｄ以外に彫られている。これにより、前述した実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、ベルト幅方向の片側にのみ寄り防止用のガイド部材８ｂを設けることにより、より装置の小型及びコストダウンが可能である。

〔他の実施形態〕
前述した実施形態ではエンドレスベルトとして中間転写ベルトを例示したが、本発明に係るエンドレスベルトとしては中間転写ベルトに限定されない。例えば、中間転写方式ではなく、エンドレスベルトによりシート搬送ベルトを構成し、このベルトにシートを静電吸着して搬送可能とした画像形成装置を構成する。これは各感光体ドラム２に形成されたトナー像を前記搬送ベルトで搬送されるシートに直接転写することでカラー画像を形成するものである。

このような画像形成装置において、シート搬送ベルトとなるエンドレスベルトを前述した各実施形態に示したように構成することも可能である。

さらには、中間転写ベルトやシート搬送ベルトの他にも帯電装置や現像装置等をエンドレスベルトを用いて構成する場合には、前述した各実施形態で説明したように構成することでベルトクラックの発生を抑制することができる。

中間転写ベルトの一部を破断した平面説明図である。 中間転写ベルトの支持ローラ付近の断面説明図である。 画像形成装置の全体模式説明図である。 中間転写ベルトの一部を破断した平面説明図である。 中間転写ベルトの支持ローラ付近の断面説明図である。 第２実施形態に係る中間転写ベルトの一部を破断した平面説明図である。 第２実施形態に係る中間転写ベルトの支持ローラ付近の断面説明図である。 第３実施形態に係る中間転写ベルトの一部を破断した平面説明図である。 第４実施形態に係る中間転写ベルトの一部を破断した平面説明図である。 第４実施形態に係る中間転写ベルトの支持ローラ付近の断面説明図である。 従来例に係る画像形成装置の模式説明図である。 従来例に係る中間転写ベルトの蛇行防止構成図である。 レーザ印字に係る中間転写ベルト断面図である。 従来例に係る中間転写ベルトのベルト情報の説明図である。 従来例に係る中間転写ベルトの補強フィルムの構成説明図である。

符号の説明

Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ …画像形成ステーション
Ｓ …シート
１ …装置本体
２ …感光体ドラム
３ …帯電手段
４ …現像手段
５ …クリーニング手段
６ …露光手段
７ …一次転写ローラ
８ …中間転写ベルト
８ａ …ベルト体
８ｂ …ガイド部材
８ｃ …ベルト情報
８ｄ …境界部
９ …シートカセット
10 …搬送ローラ
11 …二次転写ローラ
12 …定着手段
13 …排出部
14ａ …駆動ローラ
14ｂ …二次転写内側ローラ
14ｃ …テンションローラ
15 …クリーニング装置
16 …規制部材

Claims (7)

1. ローラに橋架して回転可能なエンドレスのベルト体外表面に、所定のベルト情報の彫られたエンドレスベルトにおいて、
   前記ベルト体の内面側に回転するベルト体の寄りを防止するためのガイド部材を設け、
   前記所定のベルト情報は、前記ベルト体に対する前記ガイド部材の設置部と非設置部との境界以外に彫られ、境界には彫られないことを特徴とするエンドレスベルト。
2. 前記ベルト情報は、前記ガイド部材が設けられている領域と対向するベルト外表面であって、前記領域と対向する範囲内に彫られていることを特徴とする請求項１記載のエンドレスベルト。
3. 前記ガイド部材は前記ベルト体の回転方向と直交するベルト幅方向の両側端部に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンドレスベルト。
4. 前記ガイド部材は前記ベルト体の回転方向と直交するベルト幅方向の片側端部のみに設けられ、前記所定のベルト情報は前記ガイド部が設けられている側にのみ彫られていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンドレスベルト。
5. 前記所定のベルト情報はレーザ照射により深さ10μm以下に彫られた ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のエンドレスベルト。
6. シートを画像形成部へ搬送して画像を形成する画像形成装置において、
   前記画像形成部に前記請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のエンドレスベルトを用いたことを特徴とする画像形成装置。
7. 前記エンドレスベルトは像担持体上の現像剤像を一次転写するための中間転写ベルトであることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。

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