JP2010002512A - ホットスタンプ装置、ホットスタンプ方法及び該方法による無端弾性ベルト - Google Patents

Abstract

【課題】 位置検出の精度を向上することのできる無端弾性ベルトの提供。
【解決手段】 無端弾性ベルト１の外表面の周辺部に移動位置検出用の反射マークを取り付けるため一定幅Ｗ１の反射テープ１１を無端弾性ベルトの反射マークが取り付けられるべき領域の上に供給し、無端弾性ベルトの内表面を台座８に置く緊張状態に保持し、反射マークが取り付けられるべき領域の上方に配置され昇降自在でかつ無端弾性ベルト上に反射テープから反射マークをホットスタンプするヒータ部材９を含み、無端弾性ベルトの搬送方向となる周方向におけるヒータ部材の加熱面の長さＷ２を、一定幅Ｗ１よりも大きくする。
【選択図】図４

Description

本発明は、ホットスタンプ装置、ホットスタンプ方法及び該方法による無端弾性ベルトに関する。

画像形成装置の画像形成ドラムの潜像を記録する表面を備えた無端弾性ベルトに１画面のサイズ毎にベルトマークを設け、このベルトマークを検出することで搬送時の位置ずれを防止することで高精度の画像を形成可能にする技術が知られている（特許文献１）。

また、カラー画像形成装置の画像形成ドラムのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂの各色の潜像を記録する表面を備えた無端弾性ベルトにパターン線を記録し、このパターン線を検出することで各色毎の１画面の位置ずれを防止する技術も提案されている。（特許文献２）
一方、駆動ローラと従動ローラにより張架されることで移動可能な無端弾性ベルトの外表面の周辺部に、潜像と対応させて移動位置検出用の反射マークをホットスタンプする技術も知られている。以上のように、画像形成装置用として使用される無端弾性ベルトは、潜像形成のために導電性が要求されるのでカーボンブラック等の導電性物質が通常含有される。
特開２００６−１５４２８９号公報 特開２００６−２５９５３１号公報

上記のように移動位置検出用としてホットスタンプされた反射マークは、無端弾性ベルトの搬送方向に直交する両端縁を光学式センサで検出することになる。このため、反射マークの両端縁はばり等の発生がなく、直線的に形成することが正しい位置検出のための必須条件となる。

したがって、本発明は上記の事情に鑑み、移動位置検出用としてホットスタンプされた反射マークの無端弾性ベルトの搬送方向に直交する両端縁を、直線的に形成することで光学式センサで高精度で検出可能にすることを目的としている。

上述した課題を解決するために、本発明によれば、無端弾性ベルトの外表面の周辺部に移動位置検出用の反射マークを取り付けるホットスタンプ装置であって、前記反射マークを提供する一定幅の反射テープを前記無端弾性ベルトの前記反射マークが取り付けられるべき領域の上に供給する反射テープ供給手段と、前記無端弾性ベルトに対して移動自在で、前記無端弾性ベルトの内表面を押圧して前記反射マークが取り付けられるべき領域を緊張状態に保持するベルト治具手段と、前記無端弾性ベルトの前記反射マークが取り付けられるべき領域の上方に配置され、昇降自在でかつ前記無端弾性ベルトの上に前記反射テープから前記反射マークをホットスタンプするヒータ部材とを含み、前記ヒータ部材の加熱面の長さは、前記反射テープの一定幅よりも、前記無端弾性ベルトの搬送方向となる周方向に大きいことを特徴としている。

また、 前記反射テープは、前記ヒータ部材の前記加熱面に対向するベースフィルム層と、前記ベースフィルム層上の剥離層と、前記剥離層上の保護着色層と、前記保護着色層上の金属蒸着層と、前記金属蒸着層上の接着層とを積層したことを特徴としている。

また、無端弾性ベルトの外表面の周辺部に移動位置検出用の反射マークを取り付けるホットスタンプ方法であって、緊張状態に保持された、前記無端弾性ベルトの前記反射マークが取り付けられるべき領域の上に、前記無端弾性ベルトの移動方向と直交するように載置された、前記反射マークを提供する一定幅の反射テープにヒータ部材を押し付けて前記反射マークをホットスタンプする工程を含み、前記無端弾性ベルトの搬送方向となる周方向における前記ヒータ部材の加熱面の長さは、前記反射テープの一定幅よりも大きいことを特徴としている。

そして、上記のホットスタンプ方法によって製造され、前記無端弾性ベルトの搬送方向となる周方向における前記反射マークの両端縁が直線的に形成された無端弾性ベルトを特徴としている。

本発明によれば、無端弾性ベルトの搬送方向に直交する両端縁を直線的にホットスタンプすることで、正しい位置検出のための必須条件を満足させることができる。

以下に、本発明の実施形態について添付の図面を参照して説明すると、図１は、駆動ローラ２と従動ローラ３で張架し移動可能に設られた無端弾性ベルト１の外表面１ａの周辺部に移動位置検出用の反射マーク４を取り付け、光学式センサ５で位置検出を行う様子を図示した外観斜視図である。

無端弾性ベルト１は、例えば、クロロプレンゴム材料、ウレタン樹脂材料にカーボンカーボンブラックを混入した原料を用い、遠心成形または押し出し成形するとともに、架橋後に内周面が軽い張力状態となるようにしてマンドレルにセットし、マンドレルを研磨装置にセットすることで無端弾性ベルト１の表面１ａを研磨処理し、研磨表面にウレタン樹脂をスプレーコートすることにより得ることができる。このようにして製造された無端弾性ベルト１を図示のように駆動ローラ２と従動ローラ３で張架し移動可能に設け、無端弾性ベルト１の外表面１ａ上に画像形成ドラムのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂの各色の潜像Ｇを形成するとともに、潜像Ｇに対応した位置に光学センサ５で検出される移動位置検出用の反射マーク４が取り付けられる。光学センサ５は画像形成装置の基部に固定されており、発光素子５ａからの光線を反射マーク４上に照射し、反射した光を受光素子５ｂで検出して電気信号に変換後に中央制御部に送ることで、個別の潜像Ｇの位置検出を行うように構成されている。具体的には、反射マーク４の縁部４ａ、４ｂからの反射光の検出を行う。このために両端縁４ａ、４ｂを直線的にホットスタンプするのが正しい位置検出のための必須条件になる。

図２(ａ)は、従来のホットスタンプ状態を図示した平面図、(ｂ)は本発明によるホットスタンプ状態を図示した平面図である。

図２(ａ)に図示したように従来のホットスタンプ装置によれば、無端弾性ベルト１を破線で図示した台座８の上にセットし、表面１ａ上に長尺の反射テープ１１１を位置させ、この反射テープの幅寸法Ｗ以下の加熱面１０９ａを有するヒータ部材１０９を下方に移動させてホットスタンプにより反射マーク１０４を形成している。このために、反射マーク１０４の縁部１０４ａ、１０４ｂはバリが発生する場合があった。

これに対して、図２(ｂ)に図示したように、本発明のホットスタンプ装置によれば、無端弾性ベルト１を破線で図示した台座８の上にセットし、表面１ａ上に反射マーク４の縁部４ａ、４ｂとなる幅寸法Ｗ１（例えば、１０ｍｍ）を有した長尺の反射テープ１１を位置させ、この反射テープの幅寸法Ｗ１以上の幅寸法Ｗ２（例えば、１２ｍｍ）と左右長さ（例えば、９ｍｍ）を有する加熱面９ａを有するヒータ部材９を下方に移動させてホットスタンプにより反射マーク４を形成することで、反射マーク４の縁部４ａ、４ｂにおいて一切のバリが発生しないようにしている。ヒータ部材９の加熱面９ａは、さらに半径寸法Ｒである４０００ｍｍの大きな円弧を形成しており、ホットスタンプの際に表面１ａと反射テープの接着面との間に溜まる空気を外部に追いやることで均一なホットスタンプを可能にしている。

以上の工程を経て準備される無端弾性ベルト１によれば、反射マーク４の両端縁４ａ、４ｂが直線的に形成されるので、安定した光学検出を行えるようになる。

次に、図３は、反射テープ１１の模式断面図である。本図において、既に説明済みの構成または部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、反射テープ１１はポリエチレンテレフタレート製フィルムの厚さ１６ミクロンのベースフィルム層１１ａと、この上のワックス系及びアクリル系の少なくともいずれかの厚さ０．５ミクロンの剥離層１１ｂと、この上のアクリルエポキシ系の厚さ１ミクロンの保護着色層１１ｃと、この上に蒸着される厚さ５００オングストロームのアルミニウム蒸着層１１ｄと、この上の厚さ１〜２ミクロンの接着層１１ｅとを一体形成したものである。

一方、上記のヒータ部材９は、ヒータ１０ａを内蔵した熱板１０に固定されており、台座８上に矢印方向に降下されて、ホットスタンプを行い、ホットスタンプ後に上方の待機位置に移動するように構成されている。このホットスタンプにより、接着層１１ｅが表面１ａに対して接着固定されることで、その上の蒸着層１１ｄと、保護着色層１１ｃとがベルト１の表面１ａ上に残るとともに、ベースフィルム層と剥離層は巻き取られることで、次のホットスタンプに備えるようにしている。

図４は、ホットスタンプ装置を、互いに直交するＸＹＺ軸とともに模式図的に図示した外観斜視図である。

本図において、既に説明済みの構成または部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、図示しない基部を備えたホットスタンプ装置は、上記の反射テープ１１を図中のＹ軸方向に沿うように間欠送りするように構成された反射テープ供給装置６を備えている。このために反射テープ供給装置６は、図中の左側の基部に対して回転自在かつ不図示のクラッチを介して設けられるリール６１と、図中の右側において回転自在かつステッピングモータ６９により時計回転方向に間欠回転駆動されるリール６１とを備えている。

この反射テープ供給装置６の左側のリール６１に対して不図示のコアに巻き付けられた未使用の反射テープ１１をセットし、不図示のローラ間で必要な張力を与えるようにしてから、ホットスタンプ後の使用済みの反射テープ１１を上記のステッピングモータ６９への通電に伴い右側のリール６１を矢印方向に間欠駆動することで巻き取るように構成されている。

無端弾性ベルト１は、一点鎖線で図示した位置にセットされる。このように無端弾性ベルト１をセットするために、４本のロッド５７により内周面を支持するように構成されている。すなわち、前工程で完成した無端弾性ベルト１の内周面を各ロッド５７に掛け渡して、無端弾性ベルト１の内表面を押圧して反射マークが取り付けられるべき領域を緊張状態に保持できるようにしている。

一方、上記のヒータ部材９は、基部に対してＺ軸方向に昇降可能に設けられた熱板１０の下面に固定されている。また、ヒータ部材９の昇降動作（Ｚ軸方向）を行うことで反射テープ１１から反射マークをホットスタンプするように構成されている。

図５は、図４のホットスタンプ装置の動作説明のフローチャートである。本図において、ステップＳ１に進み、不図示のベルト治具に無端弾性ベルトをセットする。これに続きステップＳ２において、内周面を台座８上に位置決めし、不図示の駆動ロッドを駆動して緊張状態にする。続いて、ステップＳ３において、ベルト治具をホットスタンプ位置に移動して図４に図示された状態にする。

次に、ステップＳ４において、反射テープ１１をＹ軸方向に送り出し、台座８に対向する外周面上で停止させる。そして、ステップＳ５において、ヒータ部材９を待機位置から降下させてベルトをホットスタンプに必要となる圧力で押圧する。これに続き、ステップＳ６では例えば０．５秒間の間上記の押圧状態を維持して１４０℃でホットスタンプを行う。このとき反射マーク４の境界部分となる縁部を直線的にホットスタンプできることとなる。この後に、ステップＳ７に進み昇降装置を駆動することでヒータ部材９を待機位置に上昇させる。次にステップＳ８に進み、密着している反射テープ１１を例えば、不図示の剥離ロッドの移動により剥離する。そして、ステップＳ９においてベルト治具５をホットスタンプ位置から取り出し位置に移動し、ステップＳ１０でホットスタンプ後の無端弾性ベルト１を取り出すことで処理を終える。

以上のように構成されるホットスタンプ装置はほんの一例に過ぎず、図２(ｂ)を参照して述べたホットスタンプ原理に基づく各種の装置が可能となることは言うまでもない。

無端弾性ベルト１を駆動ローラ２と従動ローラ３で張架し移動可能に設けた外表面１ａの周辺部に移動位置検出用の反射マーク４を取り付け、光学式センサ５で位置検出を行う様子を図示した外観斜視図である。 (ａ)は従来のホットスタンプ状態を図示した平面図、(ｂ)は本発明によるホットスタンプ状態を図示した平面図である。 反射テープ１１の模式断面図である。 ホットスタンプ装置を模式図的に図示した外観斜視図である。 ホットスタンプ装置の動作説明のフローチャートである。

符号の説明

１ 無端弾性ベルト
２ 駆動ローラ
３ 従動ローラ
４ 反射マーク
５ ベルト治具
６ 反射テープ供給機構
８ 台座
９ ヒータ部材
１０ 熱板
１１ 反射テープ
１１ａ ベースフィルム層
１１ｂ 剥離層
１１ｃ 保護着色層
１１ｄ アルミニウム蒸着層
１１ｅ 接着層

Claims (4)

1. 無端弾性ベルトの外表面の周辺部に移動位置検出用の反射マークを取り付けるホットスタンプ装置であって、
   前記反射マークを提供する一定幅の反射テープを前記無端弾性ベルトの前記反射マークが取り付けられるべき領域の上に供給する反射テープ供給手段と、
   前記無端弾性ベルトに対して移動自在で、前記無端弾性ベルトの内表面を押圧して前記反射マークが取り付けられるべき領域を緊張状態に保持するベルト治具手段と、
   前記無端弾性ベルトの前記反射マークが取り付けられるべき領域の上方に配置され、昇降自在でかつ前記無端弾性ベルトの上に前記反射テープから前記反射マークをホットスタンプするヒータ部材とを含み、
   前記ヒータ部材の加熱面の長さは、前記反射テープの一定幅よりも、前記無端弾性ベルトの搬送方向となる周方向に大きいことを特徴とするホットスタンプ装置。
2. 前記反射テープは、前記ヒータ部材の前記加熱面に対向するベースフィルム層と、前記ベースフィルム層上の剥離層と、前記剥離層上の保護着色層と、前記保護着色層上の金属蒸着層と、前記金属蒸着層上の接着層とを積層したことを特徴とする請求項１に記載のホットスタンプ装置。
3. 無端弾性ベルトの外表面の周辺部に移動位置検出用の反射マークを取り付けるホットスタンプ方法であって、
   緊張状態に保持された、前記無端弾性ベルトの前記反射マークが取り付けられるべき領域の上に、前記無端弾性ベルトの移動方向と直交するように載置された、前記反射マークを提供する一定幅の反射テープにヒータ部材を押し付けて前記反射マークをホットスタンプする工程を含み、
   前記無端弾性ベルトの搬送方向となる周方向における前記ヒータ部材の加熱面の長さは、前記反射テープの一定幅よりも大きいことを特徴とするホットスタンプ方法。
4. 請求項３に記載のホットスタンプ方法によって製造され、前記無端弾性ベルトの搬送方向となる周方向における前記反射マークの両端縁が、直線的に形成されたことを特徴とする無端弾性ベルト。

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