JP2008076999A - 無端ベルト及びそれを備える画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無端ベルトの破壊を防止した無端ベルト、及びそれを備える画像形成装置を提供すること。
【解決手段】無端ベルト４では、リブ部材４１に設けられた切り欠き部４１Ａがロール１１の端部（リブ部材ガイド１１ｃ）との接触部を構成するため、切り欠き部４１Ａにロール１１の端部を接触させて、無端ベルト４の蛇行を規制する。ロール１１の端部と接触する部分がリブ部材４１自身で補強されているので、ベルト走行時の蛇行で切り欠き部４１Ａ（ロール１１端部との接触部分）に応力が掛かっても、従来ベルト変形が生じていた部分はリブ部材４１が覆っているため、無端ベルトの端部の補強を確実にし、変形量が抑制し、ベルト補強テープを設けることなく亀裂を防止することができる。
【選択図】図２

Description

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使用する無端ベルト、及びそれを備える画像形成装置に関する。

電子写真方式を用いた画像形成装置としては、例えば、無端ベルトを中間転写ベルトとして使用した中間転写方式のカラー画像形成装置がある。これは、電子写真プロセス等によりトナー像が形成される像担持体（例えば感光体ドラム）の転写部で接触して回転するような中間転写ベルトを複数のベルト支持ロール間に張架して配設したものであり、その像担持体上に形成される複数のトナー像を一旦中間転写ベルトの同じ位置に重ねあわせるように一次転写した後、その中間転写ベルト上に転写されたトナー像を用紙に一括して転写するものである。そして、用紙上に転写された多重のトナー像は、その後定着装置により定着されてカラー画像となる。

この他、無端ベルトを備えた画像形成装置としては、用紙を担持して複数の画像形成ユニットの転写部を通過させるように搬送する用紙搬送ベルトを使用した、いわゆるタンデムタイプのカラー画像形成装置もある。これは、各色成分のトナー像を個々に形成するため画像形成ユニットを複数並べて配置し、その各画像形成ユニットの転写部で接触して回転するように用紙搬送ベルトを複数のベルト支持ロール間に張架して配設したものであり、その用紙搬送ベルトに吸着して担持した用紙を各画像形成ユニットの転写部を通過させるように搬送することにより、各画像形成ユニットで形成される各トナー像を同じ用紙に順次重ねあわせるように転写し、最後に定着させてカラー画像とするものである。

ここで、このような中間転写ベルトや用紙搬送ベルト等の無端ベルトを使用したカラー画像形成装置では、その無端ベルトを張架支持する複数のベルト支持ロールの回転軸の平行度やロール外径がばらつくことや、その無端ベルト自体の周長変化により張力が不均一となること等が原因となって、無端ベルトが直進走行せず、ベルト支持ロールの軸方向に変位した状態で走行する、いわゆる片寄り走行や蛇行が発生することがある。このため、その無端ベルトに直接又は無端ベルトに担持された用紙に順次転写される各トナー像の位置がずれてしまうことがあり、この場合には、最終的には用紙上に形成されるカラー画像に色ずれや色相変化等がおこる画像欠陥の発生が懸念されていた。

このような事情に鑑み、無端ベルトにリブ部材（蛇行防止部材）を設ける技術が提案されている。即ち、エンドレスに形成された無端ベルトの内周面もしくは外周面の開口両端部に、弾性帯体からなる蛇行防止用のリブ部材をベルト進行方向に沿って全周に亘り接合することで、ベルトの蛇行を防止しようとするものである。リブ部材の端面は、周方向、長手方向に対して垂直にカットされている。

複数のベルト支持ロールにより張架されている無端ベルトは、搬送される間に軸方向の動き（ウォーク）を生ずる。一定量以上のウォークは、上述のリブ部材及びリブ部材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部材及びリブ部材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、無端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。

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無端ベルトは、さらに該無端ベルト等に特有の要因によって破断してしまうおそれがある。

前述したような無端ベルトの破損を防止するために、無端ベルトの応力集中が発生しやすい部分の近傍外周面や内周面を補強テープにより補強することが従来から行われている（例えば、特許文献１〜３参照）。しかし、このような補強テープを利用した場合には、無端ベルトの破損を抑制したり防止したりすることが可能であるが、作業が難しくコストが嵩む上に、補強テープが剥がれたり、無端ベルトとテープとの熱膨張係数が異なるため、温度変化により無端ベルトの中央部にたるみが発生する等の問題が発生する場合があった。

また、中間転写ベルトとリブ部材を縫いあわせ、中間転写ベルトからのリブ部材の脱落を防止する技術が開示されている（例えば特許文献４参照）。このような補強方法を利用した場合にも、無端ベルトの破損を抑制したり防止したりすることが可能であるが、中間転写ベルトとリブ部材を縫い合わせる作業は難しくコストが嵩むため実用に不向きである。

特開平１１−３８７９２号公報 特開平５−１３４５５６号公報 特開２００２−１８８７３号公報 特開平９−１７５６８６号公報

本発明は、上記従来の技術に鑑み、無端ベルトの破壊を防止した無端ベルト、及びそれを備える画像形成装置を提供することを課題とする。

上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
本発明の無端ベルトは、
ベルト本体と、
前記ベルト本体の軸方向における少なくとも片側縁部の内周面に沿って帯状に形成され、前記ベルト本体の軸方向内側に前記ベルト本体の周方向に沿って設けられた切り欠き部を有する蛇行防止部材と、
を備えることを特徴としている。

本発明の無端ベルトにおいて、前記蛇行防止部材は、第１蛇行防止部材と、前記第１蛇行防止部材よりも前記ベルト本体の軸方向内側に前記第１蛇行防止部材と連続して設けられた第２蛇行防止部材であって前記第１蛇行防止部材よりも厚みが薄い第２蛇行防止部材と、を有することが好適である。

本発明の無端ベルトにおいて、前記蛇行防止部材は、ウレタン樹脂を含んで構成されたことが好適である。

本発明の無端ベルトにおいて、前記ベルト本体は、ポリイミド樹脂、又はポリアミドイミド樹脂を含んで構成されたことが好適である。

本発明の画像形成装置は、像保持体と、該像保持体表面を帯電させる帯電手段と、
前記像保持体表面に潜像を形成させる潜像形成手段と、形成された前記潜像をトナー像として現像する現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写させる転写手段と、前記トナー像を記録媒体に定着させる定着手段と、を有し、
ベルト本体と、前記ベルト本体の軸方向における少なくとも片側縁部の内周面に沿って帯状に形成され、前記ベルト本体の軸方向内側に前記ベルト本体の周方向に沿って設けられた切り欠き部を有する蛇行防止部材と、を備える無端ベルトを備えることを特徴としている。

本発明の画像形成装置において、前記無端ベルトは、複数のロールに張架され、当該ロールの端部と前記切り欠き部が当接するように配置されたことが好適である。

本発明の画像形成装置においては、
潜像担持体と、
該潜像担持体の表面を帯電する帯電手段と、
前記潜像担持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記潜像担持体上の前記トナー像が転写される中間転写体と、
前記潜像担持体上の前記トナー像を前記中間転写体に転写する第１転写手段と、
前記中間転写体に転写されたトナー像を記録媒体に転写する第２転写手段と、
前記トナー像を記録媒体に加熱定着する定着手段と、を有する場合、
前記中間転写体として、上記本発明の無端ベルトを備えることができる。

本発明の画像形成装置においては、記録媒体を搬送する媒体搬送手段を有する場合、当該媒体搬送手段として、上記本発明の無端ベルトを備えることができる。

本発明によれば、無端ベルトの破壊を防止した無端ベルト、及びそれを備える画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明について図面を参照しつつ説明する。なお、実質的に同一の機能を有する部材には全図面通して同じ符合を付与し、重複する説明は省略する場合がある。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る無端ベルトを示す斜視図である。図２は、実施形態に係る無端ベルトを示す斜視図である。図３は、他の第１実施形態に係る無端ベルトを示す断面図である。図４は、他の第１実施形態に係る無端ベルトを示す斜視図である。図５は、従来の無端ベルトを示す断面図である。図６は、従来の無端ベルトの端部が変形して盛り上がる様子を示す断面図である。

実施形態に係る無端ベルト４は、図１及び図２に示すように、ベルト本体４０と、ベルト本体４０の側縁に沿ってベルト本体４０内周面両端部（ベルト軸方向の両端部）に配設されたリブ部材４１（蛇行防止部材）と、で構成している。また、図示しないが、リブ部材４１は、接着部等を介して配設されている。

なお、１１は、無端ベルト４を張架するためのロール（駆動ロールも含む）を示している。このロール１１には、そのロール軸両端に設けられたリブ部材ガイド１１ｃを有しており、シャフト１１ｄがロールを貫いて配設されている。

以下、各部材につき詳細に説明する。

−ベルト本体−
ベルト本体４０の材質としては、ヤング率２０００ＭＰａ以上の樹脂材料が好ましく用いられる。ヤング率２０００ＭＰａ以上の樹脂材料を用いることで、ベルト走行時に、リブ部材４１に加わる応力によるベルト変形を抑制することができる。ベルト本体４０の材質としては、熱硬化性樹脂が好ましく、具体的にはポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂等が挙げられる。

ベルト本体４０の材質として特に好適には、例えばポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂を用いることができる。

特に、ベルト本体４０の材質としては、周長変動の少ない、すなわちヤング率が３０００Ｎ／ｍｍ^２以上の樹脂材料が好ましい。ヤング率が３０００Ｎ／ｍｍ^２以上の樹脂材料としては、ポリイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などが挙げられるが、特に高ヤング率の樹脂材料であるポリイミド樹脂が特に好ましい。例えば、宇部興産（株）のユーピレックスＳなどのポリビフェニルテトラカルボン酸イミド系樹脂材料にカーボンブラックを分散した場合のヤング率は、６２００Ｎ／ｍｍ^２であり、無端ベルトとして機械特性を満足することができる。

ベルト本体４０は環状であれば、つなぎ目があってもなくてもよい。無端ベルトの厚さは、通常、０．０２〜０．２ｍｍ程度が好ましく、より好ましくは０．０７ｍｍ〜０．１ｍｍ程度である。

ベルト本体４０の一例を挙げると、電子写真方式を用いた画像形成装置等における中間転写ベルト及び転写搬送ベルトの場合、導電性フィラー（導電剤）を含有するポリイミド系樹脂からなる半導電性ベルト等が好適に使用される。

ここで、例えば、無端ベルト４を画像形成装置の中間転写ベルトとして用いる場合、１×１０⁹Ω／□〜１×１０¹⁴Ω／□の範囲に表面抵抗率を、１×１０⁸〜１×１０¹³Ωｃｍの範囲に体積抵抗率を制御するために、ベルト本体４０には必要に応じて導電性フィラーを配合することがよい。この導電性フィラーとしては、ケッチェンブラック、アセチレンブラックなどのカーボンブラック、グラファイト、アルミニウム、ニッケル、銅合金などの金属又は合金、酸化スズ、酸化亜鉛、チタン酸カリウム、酸化スズ−酸化インジウム又は酸化スズ−酸化アンチモン複合酸化物などの金属酸化物、又はポリアニリン、ポリピローラ、ポリサルフォン、ポリアセチレンなどの導電性ポリマーなどが好適に使用できる。これら導電性フィラーは単独又は２種以上を併用して使用される。安価及び抵抗調整が容易であるという観点からはカーボンブラックを使用することが好適である。さらに、必要に応じて分散剤、滑剤などの加工助剤を無端ベルト中に添加することができる。

−リブ部材−
リブ部材４１は、ベルト本体４０の軸方向における少なくとも片側縁部の内周面（ベルトの幅方向における少なくとも片側縁部の内周面）に、当該ベルト本体４０の周方向に沿って全周に渡り帯状に連続して、且つベルト本体４０の内周面から突出するように配設されている。

リブ部材４１は、その端面がベルト本体４０の一端面（ベルト本体４０軸方向外側の一端面）と面一となるように配設されている。なお、本実施形態では、リブ部材４１は、その端面がベルト本体４０の幅方向端面と面一で設けているが、配設位置（接着位置即ち、ベルト本体側縁からの距離）は、無端ベルトの用途、機能、無端ベルトを用いる装置等に応じて適宜設定される。

そして、リブ部材４１は、ベルト本体４０の軸方向内側にベルト本体４０の周方向に沿って連続して設けられた切り欠き部４１Ａを有している。なお、リブ部材４１の断面形状は、ベルト本体４０の周方向に渡って同一形状で配設されている。

リブ部材４１は、ベルト本体４０の軸方向外側に配設される第１リブ部材４１１と、第１リブ部材４１１よりもベルト本体の軸方向内側に第１リブ部材４１１と連続して設けられた第２リブ部材４１２とで構成されている。この第２リブ部材４１２は、第１リブ部材４１１よりも厚みが薄くなるように構成される。第１及び第２リブ部材はいずれも厚みが一定で配設されていてもよい。

例えば、この第１リブ部材４１１の第２リブ部材４１２側の側面と第２リブ部材４１２の表面とで、上記切り欠き部４１Ａを構成している。そして、この切り欠き部４１Ａがロール１１の端部（リブ部材ガイド１１ｃの端部、以下同様である。）との接触部を構成している。そして、切り欠き部４１Ａにロール１１の端部を面接触、即ち、第１リブ部材４１１の第２リブ部材４１２側の側面と第２リブ部材４１２の表面とに、ロール１１の端部を面接触させて無端ベルト４の蛇行を規制する（図２参照）。

ここで、図２に示すように、第１リブ部材４１１の厚みｔ_１（ベルト軸と直交する方向の長さ）は、０．５〜２．０ｍｍであることが好ましく、より好ましくは０．８〜１．５ｍｍである。また、第１リブ部材４１１の幅Ｌ_１（ベルト軸方向に沿った長さ）は、２〜１０ｍｍであることが好ましく、より好ましくは３〜７ｍｍである。

一方、第２リブ部材４１２の厚みｔ_２は、０．１〜１ｍｍであることが好ましく、より好ましくは０．２〜０．５ｍｍである。また、第２リブ部材４１２幅Ｌ_２は、２〜１０ｍｍであることが好ましく、より好ましくは３〜７ｍｍである。

このように、各リブ部材４１の厚み及び幅を上記範囲とすることで、無端ベルト４の蛇行を防止すると共に、無端ベルト４の破壊（破断）が効果的に防止することができる。

リブ部材４１は、デュロメータ硬さがＡ６０／Ｓ〜Ａ９０／Ｓの弾性部材であることが好ましく、特に好ましくは、Ａ６０／Ｓ〜Ａ８０／Ｓの範囲である。無端ベルト４がベルト支持ローラの軸方向へ移動しようとする寄り力が発生すると、その寄り力に抗して発生する同じ強度の反力（応力）がリブ部材に直接かかることとなり、この応力をリブ部材４１自身である程度分散吸収することができるという観点から、デュロメータ硬さが上記範囲であることがよい。

デュロメータ硬さがＡ６０／Ｓよりも小さい場合は、リブ部材の変形が大きいので、無端ベルトが乗り上げてしまう場合があり、デュロメータ硬さがＡ９０／Ｓよりも大きい場合は、無端ベルト４がベルト支持ローラに追従しなくなってしまう場合がある。ここで、デュロメータ硬さとは、ＪＩＳ Ｋ６２５３（１９９７年）に規定されるゴム硬度である。

弾性部材の材質としては、ポリウレタン樹脂、ネオプレンゴム、ポリウレタンゴム、シリコーンゴム、ポリエステルエラストマー、クロロプレンゴム、ニトリルゴム等の適度な硬度を有する弾性体等が使用できる。これらの中でも、電気絶縁性、耐湿、耐溶剤、耐オゾン及び耐熱性、耐磨耗性を考慮すると、特にポリウレタンゴムやシリコーンゴムが好適に用いられる。

なお、図２に示すように、本実施形態では、リブ部材４１は、第１リブ部材４１１と第２リブ部材４１２との厚みが一定の形態を説明しているが、第２リブ部材４１２が第１リブ部材４１１よりも厚みが薄くなるように構成されていれば、これに限られず、例えば、図３に示すように、第２リブ部材４１２が第１リブ部材４１１との連結部からベルト軸方向に向かって漸次厚みが薄くなる、即ち第２リブ部材の表面がテーパ状（断面三角形）となるように、リブ部材４１を構成した形態であってもよい。この形態の場合、第２リブ部材４１２の表面とロール１１の端部とが、所謂点接触して無端ベルト４の蛇行を規制する。Ｌ_１、Ｌ_２、ｔ_１の好適な範囲については、前述と同様である。

また、本実施形態では、ベルト本体４０の片方の側縁に沿ってリブ部材４１を設けた形態を説明したが、両方の側縁に沿ってリブ部材４１を設けてもよい。蛇行防止効果、耐久性及び補強効果等の点から、リブ部材４１は、ベルト本体４０の両方の側縁に沿って設けることがより好ましい。

また、本実施形態では、リブ部材４１をベルト本体４０の周方向全周に渡って配設している。無端ベルト４の補強効果の点から、このようにリブ部材４１をベルト本体４０の周方向全周に渡って配設することが好ましいが、図４に示すように、リブ部材４１は、１〜１０ｍｍ程度の間隙（ＢＵＴＴ）を有するように不連続で配設してもよい。

−接着部−
リブ部材４１は接着部等を介してベルト本体４０に取り付けることができ、該接着部としては以下のような接着剤が好適に用いられる。

(１)弾性接着剤
本発明に用いられる接着剤としては、硬化後の接着剤のデュロメータ硬さがＡ３０／Ｓ〜Ａ５０／Ｓの範囲内の弾性を有することが好ましく、例えば、セメダイン（株）製のアクリル変性シリコンポリマーを主成分とするスーパ−ＸＮｏ８００８、コニシ（株）製の特殊変成シリコンポリマーを主成分とするサイフレックス１００などを挙げることができる。ベルト本体との接着強度よりセメダイン（株）製のアクリル変性シリコンポリマーを主成分とするスーパ−ＸＮｏ８００８がより好ましく用いられる。

(２)感熱性接着剤シート
感熱性接着剤シートとしては、ベルト本体４０とリブ部材４１との接着性に優れたものであれば特に限定されず、例えば、アクリル系、シリコン系、天然又は合成のゴム系、ウレタン系、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体等の合成樹脂系などの樹脂系材料を主材料とする接着剤シートを用いることができる。

具体的には、東洋紡（株）製ポリエステル系接着剤シートＧＭ−９１３、ＧＭ−９２０、ソニーケミカル（株）製ポリエステル系接着剤シートＤ３６００などを挙げることができる。無端ベルトとの接着強度よりソニーケミカル（株）製ポリエステル系接着剤シートＤ３６００、東洋紡（株）製ポリエステル系接着剤シートＧＭ−９２０がより好ましくは用いられる。

弾性接着剤又は感熱性接着剤シートを用いた接着部の厚みは、０．０１ｍｍ〜０．３ｍｍが好ましく、より好ましくは０．０２〜０．０５ｍｍである。前記接着部の厚みが０．０１ｍｍ未満の場合には、均一な接着強度が得られない場合があり、０．３ｍｍを超える場合には、接着時に加える圧力によってリブ部材４１の位置ずれを起こす場合がある。

弾性接着剤又は感熱性接着シートを用いたベルト本体４０へのリブ部材４１の貼設は、シート状のベルト本体４０を用い、まず該ベルト本体４０にリブ部材４１を貼設して、その後ベルト本体４０の端部と他端部とを接着して環状に形成してもよいし、まずベルト本体４０を環状に形成した後にリブ部材４１を貼設してもよい。

−無端ベルト４の作製−
無端ベルト４の作製は、ベルト本体４０とリブ部材４１とを接着し、その後ベルト本体４０の端部間を接着して環状にして無端ベルト４を作製してもよいし、ベルト本体４０を環状に形成した後にリブ部材４１を接着して無端ベルト４を作製してもよい。

なお、接着は、気泡を入れずに貼り合わせることが重要であり、通常ハンドローラ、ゴムローラ、プレス等での貼り合わせ、減圧下での貼り合わせ、加圧下での貼り合わせ等の方法を用いることが好ましい。また、リブ部材表面又は無端ベルト表面は、コロナ処理、ブラスト処理、プライマー処理又はエージング等を行って接着力を向上させていてもよい。

以上説明した本実施形態に係る無端ベルト４では、リブ部材４１に設けられた切り欠き部４１Ａがロール１１の端部（リブ部材ガイド１１ｃ）との接触部を構成するため、切り欠き部４１Ａにロール１１の端部を接触させて、無端ベルト４の蛇行を規制する（図２参照）。

従来、図５に示すように、断面が四角形のリブ部材４１がベルト本体４０に設けられ、リブ部材４１端面（ベルト内部側端面）とベルト本体４０内周面に、ロール１１端部が接触するように配設されているため、図６に示すように、ベルト走行時の蛇行により接触位置のベルト内側でベルト本体４０が変形して盛り上がり（ＲＵ）、亀裂が生じでしまう。この局部的な亀裂はやがてベルト全体の破断に至る。

しかし、本実施形態に係る無端ベルト４では、ロール１１の端部と接触する部分がリブ部材４１自身で補強されているので、ベルト走行時の蛇行で切り欠き部４１Ａ（ロール１１端部との接触部分）に応力が掛かっても、従来ベルト変形が生じていた部分はリブ部材４１が覆っているため、無端ベルトの端部の補強を確実にし、変形量が抑制し、ベルト補強テープを設けることなく亀裂を防止することができる。

特に、リブ部材４１が図２に示す断面形状の場合、第１リブ部材４１１の第２リブ部材４１２側の側面と第２リブ部材４１２の表面とに、ロール１１の端部を面接触させて無端ベルト４の蛇行を規制するので、ロール１１端部による局部的な応力がかかり難くなり、局部的な亀裂を防止することができる。加えて、面接触させて無端ベルト４の蛇行を防止するので、切り欠き部４１Ａの位置で確実に蛇行を規制することができる。

また、リブ部材４１が図３に示す断面形状の場合、第２リブ部材４１２の表面にロール１１の端部を点接触させて無端ベルト４の蛇行を規制するので、無端ベルト４の蛇行により極度の応力が係ったとき、第２リブ部材４１２の表面、即ちテーパー面に沿ってロールの端部が滑って移動し、ロール１１端部による局部的な応力が緩和され、局部的な亀裂を防止することができる。加えて、切り欠き部４１Ａとロール１１端部が衝突することがないため、無端ベルト４の蛇行を規制する際に衝撃が少ない構成となる。

なお、無端ベルト４は、電子写真式複写機、レーザープリンター等における感光装置、中間転写装置、転写分離装置、搬送装置、帯電装置、現像装置等に好適に使用され、その用途に応じて、無端ベルト４外周面が表面にトナー像が転写される用紙を担持する用紙担持面又はトナー像が形成されるトナー像担持面として機能する。また、無端ベルト４は、その用途、機能等に応じて、材質、形状、大きさ等が適宜設定される。

（第２実施形態）
図７は、第２実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。

第２実施形態に係る画像形成装置は、中間転写ベルトとして第１実施形態に係る無端ベルトを備えるものである。

本実施形態に係る画像形成装置は、図７に示すように、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到り、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。

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。

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次転写部に到る。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) 及びブラック(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。

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及びブラック現像器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。

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、中間転写ベルト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。

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、タイミングを合わせて給紙トレイ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。

記録紙Ｐを２次転写ロール６及び中間転写ベルト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。

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。

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、排出に合わせて離間する。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６同様、当接・離間する。

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及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部材が設けられている（図１及び２参照）。

一方、前記駆動ロール１１には、ベルトクリーナ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、その表面に高摩擦処理が施されており、例えば高摩擦材料の被覆層が形成されている。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。

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、該中間転写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。

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、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、上述のリブ部材及びリブ部材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部材及びリブ部材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。

そこで、本実施形態に係る画像形成装置は、第１実施形態に係る無端ベルト（前述したリブ部材付き無端ベルト）を中間転写ベルトとして備えることで、上述した局部的な亀裂の問題等、ベルトが破断にいたる問題を解消することができる。

ここで、図８は、前記中間転写ベルト４を駆動ロール１１にかけた状態での断面図である。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層１１ｂとからなる（拡大図参照）。この高摩擦材料層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、高摩擦材料層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。駆動ロール１１の軸端にはリブ部材４１を周回方向で案内するリブ部材ガイド１１ｃが設けられていて、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。

リブ部材ガイド１１ｃは表面が滑らかで、摺動性の良好な樹脂材料を使用するのが好ましい。一例として、ポリアセタールを使用できる。また、リブ部材ガイド１１ｃはロール本体１１ａの側面とは固着されていないで分離されているのがよい。なお、リブ部材ガイド１１ｃはアイドルロール１２及び２次転写バックアップロール１３にも同様に設けられている。

なお、本実施形態では、第１実施形態に係る無端ベルトを中間転写ベルトに適用した形態を説明したが、用紙（記録媒体）を搬送する用紙搬送ベルト（記録媒体搬送ベルト）として適用することもできる。

以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。

＜実施例１＞
（無端ベルトの作製）
まず、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）と４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（ＤＤＥ）とからなるポリアミック酸のＮ−メチル−２ピロリドン（ＮＭＰ）溶液（宇部興産株式会社製ユーワニスＳ（固形分１８質量％）に、この溶液中のポリイミド系樹脂を形成することが可能な原料の固形分１００質量部に対して、乾燥した酸化処理カーボンブラック（ＳＰＥＣＩＡＬ ＢＬＡＣＫ４（Ｄｅｇｕｓｓａ社製、ｐＨ３．０、揮発分：１４．０％））を２３質量部になるよう添加して、衝突型分散機（ジーナス株式会社製ＧｅａｎｕｓＰＹ）を用い、圧力２００ＭＰａで、最小面積が１．４ｍｍ^２で２分割後衝突させ、再度２分割する経路を５回通過させて、混合して、基材用のカーボンブラック入りポリアミック酸溶液（Ａ）を得た。

次に、カーボンブラック入りポリアミック酸溶液（Ａ）を、内径５００ｍｍの円筒状金型内面に、ディスペンサーを介して塗膜の厚さが０．５ｍｍとなるように塗布し、金型を１５００ｒｐｍで１５分間回転させて均一な厚さを有する塗膜を形成した後、金型を２５０ｒｐｍで回転させながら、金型の外側より６０℃の熱風を３０分間あてた後、１５０℃で６０分間加熱し、その後、室温にまで冷却して皮膜を形成した。

その後、金型の内面に形成された皮膜を剥離して、この皮膜を金属芯体の外周を覆うように被覆して４００℃まで２℃／分の昇温速度で昇温し、更に４００℃で３０分加熱し、皮膜に残留する溶媒及び脱水閉環により発生する水を除去すると共に、イミド転化反応を完結させた。その後、金属芯体を室温にまで冷却した後に、金属芯体表面に形成されたポリイミドフィルムを剥離することにより、厚さが０．０８ｍｍの無端ベルト状の基材（ベルト本体）を得た。

得られた無端ベルト状の基材（ベルト本体）のヤング率は３，８００Ｍｐａであり、体積抵抗率は１×１０^９．５Ωｃｍ、表面抵抗率は１×１０^１２Ω／□であった。

（リブ部材の作製）
リブ部材として、デュロメータ硬さがＡ７０／Ｓの熱硬化性ウレタンシート（タイガースポリマー株式会社タイプレン ＴＲ１００−７０）を用い、外寸をビクにより型抜きした後に切りかき部を研磨して、図２に示すような断面形状のリブ部材（Ｌ_１：３ｍｍ、Ｌ_２：３ｍｍ、ｔ_１：１．５ｍｍ、t_２:０．５ｍｍ）を作製した。

（リブ部材付き無端ベルトの作製）
得られたリブ部材に、弾性接着剤として、セメダイン株式会社製スーパ−Ｘ Ｎｏ８００８を２０μｍの厚さで塗布して、ついで、前述した無端ベルトの片側のベルト内面に配置して、０．０３Ｍｐａの圧力で加圧して、リブ部材付き無端ベルトを作製した。

（ベルト走行テスト）
このリブ部材付き無端ベルトを、駆動ベンチ（図７に示す画像形成装置と同様な駆動ベンチ）に搭載し、駆動ロールのアライメントをその他のベルト支持ロール（アイドルロール、２次転写バックアップロール、テンションロール）に対して１ｍｍずらした状態で１５０ｍｍ/ｓｅｃの速度で回転させて走行テストを行った。なお、この駆動ベンチに使用した各種ベルト支持ロール、駆動ロールの外径は２８ｍｍである。

その結果、回転開始から数十回転でベルトが片側に移動し、リブ部材ガイドとリブ部材側面が当接した状態となり、当接部近傍のベルトが駆動ロール突入時に０．２ｍｍ持ち上がった。ベルトが駆動ロールから離れる位置では、この持ち上がりは解消された。この状態で走行を続け、１２時間毎にベルトの状態を目視確認したところ、１２０時間まで走行させたが、リブ部材付き無端ベルトに亀裂は観察されなかった。

＜実施例１−２＞
リブ部材の形状を図２に示すような断面形状（Ｌ_１：３ｍｍ、Ｌ_２：２ｍｍ、ｔ_１：１．５ｍｍ、t_２:０．５ｍｍ）に変更した以外は、実施例１と同様にしてリブ部材付き無端ベルトを作製し、テストを行った。

その結果、回転開始から数十回転でベルトが片側に移動し、リブ部材ガイドとリブ部材側面が当接した状態となり、当接部近傍のベルトが駆動ロール突入時に０．３ｍｍ持ち上がった。ベルトが駆動ロールから離れる位置では、この持ち上がりは解消された。この状態で走行を続けたが、１０時間毎にベルトの状態を目視確認したところ、８０時間回転させた時にベルトに亀裂が入っていたために、走行を中止した。

＜実施例１−３〜５＞
下記表のように、各寸法を変更した以外は実施例１と同様にしてリブ部材付き無端ベルトを作製し、テストを行った。結果も併せて表に示す。

＜実施例２＞
リブ部材として、デュロメータ硬さがＡ７０／Ｓの熱硬化性ウレタンシート（タイガースポリマー株式会社タイプレン ＴＲ１００−７０）を用い、外寸をビクにより型抜きした後に切りかき部を研磨して、リブ部材の形状を図３に示す断面形状：台形形状（Ｌ_１：２ｍｍ、Ｌ_２：８ｍｍ、ｔ_１：１．０ｍｍ、リブ部材ガイドより４ｍｍ内側に切り欠き部を有する（第２リブ部材の表面に相当する傾斜の中心でリブ部材ガイドが接触する）構成）に変更した以外は、実施例１と同様にしてリブ部材付き無端ベルトを作製し、テストを行った。

その結果、回転開始から数十回転でベルトが片側に移動し、リブ部材ガイドとリブ部材側面が当接した状態となり、当接部近傍のベルトが駆動ロール突入時に０．２５ｍｍ持ち上がった。ベルトが駆動ロールから離れる位置では、この持ち上がりは解消された。この状態で走行を続け、１２時間毎にベルトの状態を目視確認したところ、１２０時間まで走行させたが、リブ部材付き無端ベルトに亀裂は観察されなかった。

＜実施例２−２〜４＞
下記表のように、各寸法を変更した以外は実施例２と同様にしてリブ部材付き無端ベルトを作製し、テストを行った。結果も併せて表に示す

＜比較例１＞
リブ部材の形状を図５に示すような形状（幅６ｍｍ、厚さ１ｍｍの長方形の断面形状）に変更した以外は、実施例１と同様にしてリブ部材付き無端ベルトを作製した。

その結果、回転開始から数十回転でベルトが片側に移動し、リブ部材ガイドとリブ部材側面が当接した状態となり、当接部近傍のベルトが駆動ロール突入時に０．５ｍｍ持ち上がった。ベルトが駆動ロールから離れる位置では、この持ち上がりは解消された。この状態で走行を続けた、１時間ごとにベルトの状態を目視確認したところ、３時間走行後にリブ部材付き無端ベルトに亀裂が入っていたために、走行を中止した。

第１実施形態に係る無端ベルトを示す斜視図である。 第１実施形態に係る無端ベルトを示す斜視図である。 他の第１実施形態に係る無端ベルトを示す断面図である。 他の第１実施形態に係る無端ベルトを示す斜視図である。 従来の無端ベルトを示す断面図である。 従来の無端ベルトの端部が変形して盛り上がる様子を示す断面図である。 第２実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。 中間転写ベルト（無端ベルト）を駆動ロールにかけた状態での断面図である。

符号の説明

１ 感光体ドラム
２ 帯電器
３ 現像装置ユニット
３−１ イエロー現像器
３−２ マゼンタ現像器
３−３ シアン現像器
３−４ ブラック現像器
４ 中間転写ベルト、無端ベルト
４０ ベルト本体
４１ リブ部材
４１Ａ 切り欠き部
４１１ 第１リブ部材
４１２ 第２リブ部材
５ １次転写ロール
６ ２次転写ロール
７ 感光体クリーナ
８ 給紙トレイ
９ 定着器
１０ ベルトクリーナ
１１ ロール（駆動ロール）
１１ａ ロール本体
１１ｂ 高摩擦材料層
１１ｃ リブ部材ガイド
１１ｄ シャフト
１２ アイドルロール
１３ ２次転写バックアップロール
１４ テンションロール

Claims (2)

1. ベルト本体と、
   前記ベルト本体の軸方向における少なくとも片側縁部の内周面に沿って帯状に形成され、前記ベルト本体の軸方向内側に前記ベルト本体の周方向に沿って設けられた切り欠き部を有する蛇行防止部材と、
   を備えることを特徴とする無端ベルト。
2. 像保持体と、該像保持体表面を帯電させる帯電手段と、前記像保持体表面に潜像を形成させる潜像形成手段と、形成された前記潜像をトナー像として現像する現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写させる転写手段と、前記トナー像を記録媒体に定着させる定着手段と、を有し、
   ベルト本体と、前記ベルト本体の軸方向における少なくとも片側縁部の内周面に沿って帯状に形成され、前記ベルト本体の軸方向内側に前記ベルト本体の周方向に沿って設けられた切り欠き部を有する蛇行防止部材と、を備える無端ベルトを備えることを特徴とする画像形成装置。

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