JP2010008667A - ベルトユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置で用いられるベルトユニットには、無端状ベルトには、ベルトの耐久性を向上させるためにヤング率を２０００［ＭＰａ］以上の樹脂で形成されるベルトを用いたものがあるが、ベルトユニットに高寿命化を求めようとするとき、耐久性の点で十分ではなかった。
【解決手段】 無端状ベルト２２と、この無端状ベルト２２を張架して走行させるドライブローラ２０及びテンションローラ２１と、無端状ベルト２２の表面に付着する付着物を除去するクリーニングブレード２４とを備え、無端状ベルト２２のヤング率をＹ［ＧＰａ］としたとき、 ３．５≦Ｙ≦７．０ を満たすようにヤング率を設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無端状ベルトを備えたベルトユニット及びこのベルトユニットを備える画像形成装置に関するものである。

従来、ベルトの耐久性を向上させるためにヤング率を２０００［ＭＰａ］以上の樹脂で形成されるベルトを用いたベルトユニットがあった（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−９２８７号公報（段落００３５、図３）

しかしながら、従来の装置では、ベルトユニットに高寿命化を求めようとするとき、耐久性の点で十分ではなかった。

本発明の目的は、従来装置に比べてより高寿命化が可能となるベルトユニット及び画像形成装置を提供することにある。

本発明によるベルトユニットは、
無端状ベルトと、前記無端状ベルトを張架し、前記無端状ベルトを走行させる複数のローラと、前記無端状ベルトの表面に付着する付着物を除去するクリーニング部材と
を備え、前記無端状ベルトのヤング率をＹ［ＧＰａ］としたとき、
３．５≦Ｙ≦７．０
であることを特徴とする。

本発明によれば、ベルトユニットの耐久性の向上を図ることができる。

実施の形態１．
図１は、本発明によるベルトユニットを採用する実施の形態１の画像形成装置の要部構成を概略的に示す概略構成図である。

同図に示す画像形成装置１は、直接転写方式のタンデム型カラー電子写真プリンタとしての構成を備え、装置内部には、記録媒体としての記録用紙２５を収納する給紙カセット２３が装着され、記録用紙２５を給紙カセット２３から取り出す給紙ローラ３３、記録用紙２５を画像形成部まで搬送する搬送ローラ３１が配置される。また、画像形成装置１内には、画像形成部として、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の現像剤としてのトナーの画像を形成するトナー画像形成部１１〜１４が、記録用紙２５の搬送経路に沿って、上流側から順に配置されている。これらのトナー画像形成部１１〜１４は、所定色のトナーを使用する外は同じ構成を有する。

例えばブラック（Ｋ）のトナーを使用するトナー画像形成部１１に示すように、各トナー画像形成部は、静電潜像担持体としての感光体ドラム５１、感光体ドラム５１の表面に電荷を供給して帯電させる帯電部５２、帯電された感光体ドラム５１の表面に画像データをもとに選択的に光を照射して静電潜像を形成する露光部５３、感光体ドラム５１に形成された静電潜像を前記トナーにより現像してトナー画像を形成する現像部５４、及び感光体ドラム５１の表面に残留したトナーを除去すべく、感光体ドラム５１に接触して配置されるクリーニングブレード５６を備える。

また、画像形成装置１内には、ベルトユニットとして、記録用紙２５を搬送する無端状ベルト２２、図示せぬ駆動部より回転されて無端状ベルト２２を矢印方向に駆動するドライブローラ２０、ドライブローラ２０と対を成して無端状ベルト２２を張架するテンションローラ２１、及び無端状ベルト２２上に付着したトナーを掻き取ってクリーニングするクリーニング部材としてのクリーニングブレード２４が配置され、更に転写部として、感光体ドラム５１上に形成されたトナー画像を記録用紙２５上に転写すべく、無端状ベルト２２を挟むように各感光体ドラム５１に対向して転写ローラ２６が配置されている。

そして、前記記録用紙２５上に形成されたトナー画像を、熱及び圧力を加えることによって定着させる定着装置３０、定着装置３０を通過した記録用紙２５を搬送し、画像が定着された記録用紙２５を貯留する排出部３４に記録用紙２５を排出する搬送ローラ３２が配置される。

テンションローラ２１は、図示しない張力付与手段を備えて無端状ベルト２２に、６±１０％Ｋｇの大きさの張架力を付与し、またテンションローラ２１には、無端状ベルト２２の側面部と係合して、その蛇行を矯正する為のフランジ状の蛇行防止ガイド２１ａが設けられている。この蛇行防止ガイド２１ａは、ベルトの片側部に設けて蛇行を防止するようにしても良いし、両側部に設けるようにしても良い。また、この種の蛇行防止ガイドは、自ら回転駆動するように構成しても良いし、ベルトの回転に従動するように構成してもよいし、更にはテンションローラ２１以外に、ドライブローラ２０や、ベルトの両側部等の他の部分に設けてもよい。

以上の構成において、画像形成装置１の動作について、図１を参照しながら説明する。
尚、同図中の点線矢印は、搬送される記録用紙２５の搬送方向を示す。

各トナー画像形成部１１〜１４の感光体ドラム５１の表面は、図示しない電源装置により電圧が印加された帯電部５２により帯電される。続いて、感光体ドラム５１が矢印方向に回転することによって、帯電された感光体ドラム５１表面が露光部５３の付近に到達すると、露光部５３によって露光され、感光体ドラム５１表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像部５４により現像され、感光体ドラム５１の表面にトナー画像が形成される。

一方、給紙カセット２３に収納された記録用紙２５は、給紙ローラ３３によって給紙カセット２３から取り出され、搬送ローラ３１及び無端状ベルト２２により、転写ローラ２６の付近に搬送される。そして、感光体ドラム５１が回転することによって、現像によって得られた感光体ドラム５１の表面上のトナー画像が転写ローラ２６及び無端状ベルト２２と対向する位置に到達すると、図示しない電源装置により電圧が印加されている転写ローラ２６と無端状ベルト２２によって、感光体ドラム５１表面上のトナー画像が記録用紙２５上に転写される。以上のトナー画像の記録用紙２５上への転写が、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のトナー画像を形成するトナー画像形成部１１〜１４を通過する過程で順次重ねて行われ、記録用紙２５上に各色のトナーによるカラー画像が形成される。

続いて、表面に各色のトナー画像が形成された記録用紙２５は、無端状ベルト２２の回転走行によって、定着装置３０に搬送される。記録用紙２５上のトナー画像は、定着装置３０によって加圧及び加熱されて溶融し、記録用紙２５上に固定される。更に、記録用紙２５は、搬送ローラ３２により排出部３４に排出され、画像形成の動作が終了する。この間、記録用紙２５を分離した後の無端状ベルト２２は、無端状ベルト２２上に残留したトナーやその他の異物を除去するクリーニングブレード２４により清掃される。

次に上記した画像形成装置１で使用される無端状ベルトについて詳しく説明する。
尚、後述する無端状ベルトについて、上記した画像形成装置１で使用する無端状ベルトとして説明する場合には符号２２を付すが、それ以外の場合には特に符号を付さない。

本実施の形態で用いる無端状ベルトは、その材料として種々のポリアミドイミド（以下、ＰＡＩと称す）を適宜調整し、導電性発現のためにカーボンブラックを適量配合し、Ｎ−メチルピロリドン（以下、ＮＭＰと称す）溶液中にて攪拌混合し、回転成型により、膜厚１００±１０μｍ、周長６２４±１．５［ｍｍ］の寸法に成型した後、２２８±０．５［ｍｍ］の幅長に切断したものである。

ＰＡＩは、アミド基と１〜２個のイミド基とが、有機基を介して結合され、１つの単位となって繰り返された構造を有した高分子である。この有機基が、脂肪族か或いは芳香族かによって、脂肪族ＰＡＩ或いは芳香族ＰＡＩに分類されるが、ここでは耐久性や機械的特性の観点から芳香族ＰＡＩを採用するのが好ましい。この芳香族の意味も、基本的にはイミド基、アミド基が結合する有機基が１つ又は２つのベンゼン環であるということである。更に、ここで使用されるＰＡＩは、完全にイミド閉環したものか、又はイミド閉環しないアミド酸の段階にあっても良いが、少なくとも５０％以上、好ましくは７０％以上がイミド化されているものを使用するのが良い。これは、あまりにもアミド酸段階のものが多いと、寸法変化率が大きい傾向があるからである。

ベルトのヤング率を高くする方法として一般的には、芳香族環やイミド基が多い分子構造にすることによりもたらされる。逆に低くする方法としては、上記構造が少ない分子構造にすることによりもたらされる。

ベルトを回転成型にて製造するにあたり、その溶媒は使用される材料により適宜決定されるが、有機極性溶媒が良く用いられ、特にＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド類が有用である。例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、先にあげたＮＭＰや、ピリジン、テトラメチレンスルホン、ジメチルテトラメチレンスルホン等が挙げられる。これらは単独で用いても良いし、併せて使用しても差し支えない。また、円筒リング状金型を使用して、その隙間にベルトを層成型する場合も同様である。一方、所謂、押出し成型の場合は、無溶剤にて成型が可能である。

また、カーボンブラックは、ファーネスブラック、チャンネルブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等が挙げられ、これらは単独使用することもでき、または複数種類のカーボンブラックを併用しても良い。これらのカーボンブラックの種類は、目的とする導電性により適宜選択することができるが、本願における画像形成装置に使用される無端状ベルトには、特にチャンネルブラック、ファーネスブラックが好適に用いられ、その用途によっては酸化処理、グラフト処理等の酸化劣化を防止したものや、溶媒への分散性を向上させたものを用いることが好ましい。カーボンブラックの含有量は、その目的に応じて添加するカーボンブラックの種類により適宜決定されるが、本願の画像形成装置に使用される無端状ベルトとしては、その機械的強度等から、ベルト組成樹脂固形分に対し、３〜４０重量％、より好ましくは３〜３０重量％である。

ここで使用されるトナーは、主構成組成としてスチレン−アクリル共重合体を用い、乳化重合法によりパラフィンワックスを９重量部内包し、平均粒径７μｍで真球度０．９５のものを使用した。これは、転写効率向上、定着の離型剤レス、及びドット再現性や解像度に優れた現像を行なう事により、画像のシャープネス、高画像品位を得ることができることより選択した。

クリーニングブレード２４（図１）は、ゴム硬度８３°（ＪＩＳ Ａ）、厚さ１．５［ｍｍ］のウレタンゴムにより、線圧４．３ｇ／ｍｍになるように設定した。これは、ウレタンゴム等の弾性材からなるブレード方式が、残留トナーや異物等を除去する機能に優れ、且つその構成が簡単にできるため、コンパクトで低コストを実現できるためである。また、ゴム材の最適材料としてウレタンゴムを採用したのは、高硬度でしかも弾性に富み、耐摩耗性、機械的強度、耐油性、耐オゾン性等に卓越しているためである。

ドライブローラ２０及びテンションローラ２１の各外径は、ここでは、何れもφ２５［ｍｍ］のものを使用したが、この径に限定されるものではない。例えば、コストや、装置の小型化によりφ１０〜５０［ｍｍ］のものが一般的に使用されることが多い。

無端状ベルト２２を張架するテンションローラ２１は、スプリング等の図示しない張力付与手段によって矢印Ｃ（図１）方向に付勢され、前記したように６±１０％Ｋｇの力で無端状ベルト２２を張架したが、ベルトの張架方法はこれに限定されるものではない。また張架力も使用するベルト材料や、ベルト駆動手段によって、適宜選択されるものであり、一般的に、２〜８±１０％Ｋｇの力で張架することが多い。

次に、ＰＡＩで作成したヤング率の異なる複数の無端状ベルトを試験試料として用意して行なった、ベルトの耐久試験とその結果について説明する。

耐久試験は、以下の条件で行なった。
（１）評価用の試験機として、画像形成装置１と同様の要部構成を有する沖データ製プリンタＣ５８００ｎを用いた。
（２）Ａ４用紙を用い、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の横線印刷パターンを０．５％濃度で印刷した。
（３）印刷条件は、３Ｐ／J（３枚印刷して７秒休止する動作の繰り返し）で行なった。
（４）ヤング率の測定は、ＪＩＳ Ｋ７１２７に準じて行った。
（５）試験環境は、常温／常湿（２３±３℃／５５±１０％）とした。
（６）印刷時の無端状ベルトの線速度を８９［ｍｍ］／ｓｅｃとした。
（７）試料とした無端状ベルトのベルト厚は、１００±８μｍとした。

表１は、上記耐久試験の結果を表すもので、同表中の判定の欄では、クリーニングブレード２４が、所定数以上となる、耐久評価の欄に記した印刷枚数までメクレ障害無しの場合に判定「○」とし、所定数以下である、耐久評価の欄に記した印刷枚数でメクレ障害が発生した場合に判定「×」とした。

同表から明らかなように、ここでの試験結果によれば、ヤング率が３．０［ＧＰａ］の試料では印刷枚数が５０ｋ枚となった段階でクリーニングブレード２４にメクレが発生し、ヤング率が３．５〜７．０［ＧＰａ］の範囲の試料では、印刷枚数が無端状ベルトの耐久性が確保できる寿命の目安となる８０ｋ枚を越えてもメクレが発生しなかった。従って、クリーニングブレード２４のメクレ防止対策として、無端状ベルトのヤング率を３．５〜７．０［ＧＰａ］の範囲に設定するのが好ましい。以上の試験結果及び評価について、図２を参照しながら更に説明する。

尚、同表において、「実施例」とする試料は本発明に基づく無端状ベルトに相当し、「参考例」とする試料は本発明に基づかない無端状ベルトに相当する。また、例えば「８０ｋ枚ＯＫ中止」とあるのは、８０ｋ枚まで印刷したが判定「○」であった、ということを意味する。

一般に、印字が進むにつれてベルト上にフィルミング膜が形成され、図２（ａ）に示すクリーニングブレード２４と無端状ベルト２２上の残留物との密着度、親和性が上昇し、摩擦力を上昇させる現象が起こる。この摩擦力の上昇によって、無端状ベルト２２のベルト表面とクリーニングブレード２４間のせん断応力が上昇する。この時クリーニングブレード２４がベルト進行を妨げる方向にブレーキをかける状態になるので、その結果、クリーニングブレード２４の局所的なエッジ欠け、メクレが生じやすくなる。従って、無端状ベルト２２のヤング率が低いと、図２（ｂ）に示すように、クリーニングブレード２４の上流側近傍にたわみ部分１０１が発生しやすくなり、このたわんだ部分がブレードニップ部に入り込み、メクレ方向にブレード先端を押し上げように動き、所謂メクレが生じる。

従って、無端状ベルトのヤング率を大きくすることによって、メクレは生じにくくなり、表１に示す試験結果から明らかなように、そのヤング率を３．５［ＧＰａ］以上とすることによって、少なくとも必要とする印刷枚数の印刷時において、クリーニングブレードにメクレが発生するのを抑制することができる。一方、ヤング率７．０［ＧＰａ］以上の無端状ベルトは、技術的にも非常に困難なことであり、それを達成しようとすると、製造的にも非常に困難を極め、また多大な設備及び時間が必要になる。それによる歩留り低下、コスト上昇を引き起こし、本願のような画像形成装置に使用することは、実質上不可能である。そのため、本実施の形態ではヤング率７．０［ＧＰａ］を超える無端状ベルトの評価は行なわなかった。

尚、上記した説明では、無端状ベルトのベルト材料としてＰＡＩを採用した例を示したが、これに限定されるものではない。しかしながら、耐久性や機械的特性の観点から、ベルト駆動時の張力変形が一定範囲である材料が望ましく、また蛇行防止手段との摺動を繰り返し受ける事による、側部摩耗、側部オレ、ワレ等のダメージを受けにくい材料である事が望ましい。例えば上記採用のＰＡＩ同様、ヤング率が３．５［ＧＰａ］以上である、ポリイミド（ＰＩ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、エチレン−四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等の樹脂、及びこれら各々を主体とした混合物を用いても構わない。

以上のように、本実施の形態の、ベルトのヤング率を３．５〜７．０［ＧＰａ］の範囲としたベルトユニットによれば、クリーニングブレードのメクレを抑制することができるため、耐久性及び信頼性の向上が図れ、更に歩留まりの低下、コスト上昇も抑制することができる。

実施の形態２．
本実施の形態では、前記した実施の形態１で説明した画像形成装置１が、以下に説明するように、採用する無端状ベルトの、ベルト厚とヤング率を所定の条件の基に設定することを特徴とするものである。

尚、本実施の形態において行なわれる耐久試験は、試験試料としての無端状ベルト以外は、前記した実施の形態１で行なわれた装置と同じ装置で行なわれるものであるため、共通する部分については図面を省いてここでの説明を省略し、異なる点を重点的に説明する。

ベルト厚とヤング率のうち、何れかが異なる複数の無端状ベルトを試験試料として用意して行なった、ベルトの耐久試験とその結果について説明する。

本実施の形態において、厚みの異なる複数の無端状ベルトは、ＰＡＩ材料の注型量を適宜調整することによって作成され、マイクロメータを用いてそれぞれの厚みを測定した。

耐久試験は、以下の条件で行なった。
（１）評価用の試験機として、画像形成装置１と同様の要部構成を有する沖データ製プリンタＣ５８００ｎを用いた。
（２）Ａ４用紙を用い、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の横線印刷パターンを０．５％濃度で印刷した。
（３）印刷条件は、３Ｐ／J（３枚印刷して７秒休止する動作の繰り返し）で行なった。
（４）ヤング率の測定は、ＪＩＳ Ｋ７１２７に準じて行った。
（５）試験環境は、常温／常湿（２３±３℃／５５±１０％）とした。
（６）印刷時の無端状ベルトの線速度を８９［ｍｍ］／ｓｅｃとした。

表２は、上記耐久試験の結果を表すもので、同表中の判定の欄では、試料とした無端状ベルトが、印刷枚数が無端状ベルトの耐久性が確保できる寿命の目安となる８０ｋ枚まで異常なしの場合には耐久性十分として「○」判定とし、印刷枚数が８０ｋ枚未満の段階で異常となった（例えば破断した）場合には耐久性不十分として「×」判定とした。

同表に示す係数Ｐは、ベルトのヤング率をＹ［ＧＰａ］、ベルトの厚さをＴ［ｍｍ］としたとき、次式に基づいて求めたものである。
係数Ｐ＝Ｙ×Ｔ^３ ・・・（１）
尚、同表において、「実施例」とする試料は本発明に基づく無端状ベルトに相当し、「参考例」とする試料は本発明に基づかない無端状ベルトに相当する。

実施の形態１において、クリーニングブレード２４のメクレ防止対策として、無端状ベルトのヤング率を３．５〜７．０［ＧＰａ］の範囲とすることを推奨したが、同表に示すように、例え無端状ベルトのヤング率を３．５〜７．０［ＧＰａ］の範囲に設定してメクレを防いでも、無端状ベルトのベルト厚によっては、ベルトが破断するという耐久性の別の問題が残る。

例えば、同表において、実施例１〜３及び比較例１，２の試料に示すように、同じヤング率３．５［ＧＰａ］の無端状ベルトであっても、実施例１〜３のようにベルト厚みを０．０８９［ｍｍ］、０．１１６［ｍｍ］、又は０．１２６［ｍｍ］とした場合には耐久性に問題なく、比較例１，２のように０．０８３［ｍｍ］又は０．１３０［ｍｍ］とした場合には所定の印刷枚数をこなすまでに破断してしまう。一方では、実施例９及び比較例３の試料に示すように、同じベルト厚０．０７５［ｍｍ］であっても、実施例９のようにヤング率６．０［ＧＰａ］とした場合には耐久性に問題なく、比較例３のようにヤング率４．５［ＧＰａ］とした場合には所定の印刷枚数をこなすまでに破断してしまう。

また、発明者等は、例えばヤング率３．５［ＧＰａ］の試料である比較例１、実施例１〜３、比較例３における耐久性評価、及びヤング率７．０［ＧＰａ］の試料である比較例６、実施例１１〜１３、比較例７における耐久性評価を比較して、ヤング率が高いほど、耐久性に問題ないベルト厚領域が小さいほうに移動する傾向があることから、上式（１）によって求めた係数が、ヤング率３．５［ＧＰａ］〜７．０［ＧＰａ］の各試料において、耐久性に問題ないベルト厚を代入した際に、略同様の数値範囲に収まることが判った。即ち、ヤング率Ｙを３．５〜７．０［ＧＰａ］の範囲とした無端状ベルトにおいて、
０．００２５＜ 係数Ｐ（＝Ｙ×Ｔ^３） ＜０．００７ （２）
となるような無端状ベルトの、ヤング率Ｙとベルト厚さＴの関係を保つことによって、クリーニングブレード２４のメクレを防止すると共に無端状ベルトが破断するという耐久性の問題を解消することができる。

係数Ｐが０．００２５より低すぎると、ベルトの繰り返し屈曲疲労性に劣り、寿命まで満足できる効果を維持する事ができない。また、少ない量を精度良く注型し、金型に均一に展開することは、製造的にも非常に困難を極める。一方、０．００７より高すぎると、製造的にも非常に困難を極め、また多大な時間が必要になる。また、厚みが増すにつれ、厚みばらつきも比例して大きくなり、ベルトの搬送精度を高める必要を生じる困難を引き起こす。ひいてはコスト上昇を引き起こし、本願のような画像形成装置に使用することは、実質上不可能である。

尚、上記した説明では、無端状ベルトのベルト材料としてＰＡＩを採用した例を示したが、これに限定されるものではない。しかしながら、耐久性や機械的特性の観点から、ベルト駆動時の張力変形が一定範囲である材料が望ましく、また蛇行防止手段との摺動を繰り返し受ける事による、側部摩耗、側部オレ、ワレ等のダメージを受けにくい材料である事が望ましい。例えば上記採用のＰＡＩ同様、上記不等式（２）を満たす、ポリイミド（ＰＩ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、エチレン−四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等の樹脂、及びこれら各々を主体とした混合物を用いても構わない。

また、実施の形態１，２では、ドライブローラ２０及びテンションローラ２１の各外径は、何れもφ２５［ｍｍ］のものを使用したが、これらの設定は試験結果にあまり影響するものではなく、少なくとも、ローラ２１，２２の径がφ１０〜５０［ｍｍ］の範囲のものにおいては有効である。また上記した各実施の形態では、無端状ベルト２２の張架力を６±１０％Ｋｇとしたが、張架力が低すぎるとベルトが精密に駆動できない、ベルトが波打ってしまうという不具合があり、張架力が高すぎるとベルトへの負荷が大きすぎて耐久性が劣ってしまうが、少なくとも２〜８±１０％Ｋｇの範囲に設定したものにおいては有効である。

以上のように、本実施の形態で示したように、無端状ベルトの、ヤング率とベルト厚さを、不等式（２）が成立するように設定することによって、無端状ベルトの破断による耐久性の問題を解消し、耐久性及び信頼性に優れたベルトユニットを提供できる。

実施の形態３．
図３は、本発明に基づく実施の形態３の画像形成装置の要部構成を示す概略構成図である。

この画像形成装置４１が、前記した図１に示す実施の形態１の画像形成装置１と主に異なる点は、実施の形態１の画像形成装置１が直接転写方式であるのに対して、この画像形成装置４１が中間転写方式である点である。従って、この画像形成装置４１が、前記した実施の形態１の画像形成装置１と共通する部分には同符号を付して、或いは図面を省いて説明を省略し、異なる点を重点的に説明する。

図３に示す画像形成装置４１は、中間転写方式のカラー電子写真プリンタとしての構成を備え、装置内部には、記録媒体としての記録用紙２５を収納する給紙カセット２３が装着され、記録用紙２５を給紙カセット２３から取り出す給紙ローラ３３、記録用紙２５を転写部まで搬送する搬送ローラ４６，４７が配置される。また、画像形成装置４１内には、画像形成部として、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のトナー画像を形成するトナー画像形成部１１〜１４が、無端状ベルト４２の回転移動方向に沿って下流側から順に、トナー画像形成部の各感光体ドラム５１が無端状ベルト４２に当接するように配置されている。これらのトナー画像形成部は、所定色のトナーを使用する外は同じ構成を有し、その構成については、実施の形態１で説明した通りであるので、ここでの説明は省略する。

また、画像形成装置４１内には、ベルトユニットとして、転写されたトナーを担持する無端状ベルト４２、図示せぬ駆動部より回転されて無端状ベルト４２を矢印方向に駆動する支持ローラ４３〜４５、及び無端状ベルト４２上に付着したトナーを掻き取りクリーニングするクリーニング部材としてのクリーニングブレード２４が配置され、更に転写部として、無端状ベルト４２のトナー画像を記録用紙２５上に転写すべく、無端状ベルト４２を挟むように支持ローラ４３に対向して転写ローラ４９が配置されている。

尚、支持ローラ４３〜４５には、無端状ベルト４２の側面部と係合して、その蛇行を矯正する為のフランジ状の蛇行防止ガイド４３ａ〜４５ａを必要に応じて設けることが好ましい。これらの蛇行防止ガイドは、ベルトの片側部に設けて蛇行を防止するようにしても良いし、両側部に設けるようにしても良い。また、ガイドは自ら回転駆動するように構成しても良いし、ベルトの回転に従動するように構成してもよい。そして、支持ローラ４３〜４５以外の部分に設けてもよい。

以上の構成において、画像形成装置４１の動作について、図３を参照しながら説明する。尚、図３中の点線矢印は、搬送される記録用紙２５の搬送方向を示す。

各トナー画像形成部１１〜１４において、各感光体ドラム５１の表面には、実施の形態１で述べたように静電潜像が形成され、更にこの静電潜像が各色トナーで現像されてトナー画像となる。各感光体ドラム５１に形成されたトナー画像は、無端状ベルト４２に接する位置を通過する際に、それぞれ無端状ベルト４２上に順次重ねて転写される。この段階で、無端状ベルト４２上には、重ねられた、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像によりカラー画像が形成される。

一方、上記した無端状ベルト４２上へのカラー画像の形成と並行して、給紙カセット２３にセットされた記録用紙２５が、給紙ローラ３３によって給紙カセット２３から取り出され、搬送ローラ４６，４７により、転写位置である転写ローラ４９と無端状ベルト４２の接合部まで搬送される。そして、記録用紙２５が、この転写位置を通過する際に、電源装置により電圧が印加されている転写ローラ４９によって、無端状ベルト４２上に担持されたトナーのカラー画像が記録用紙２５上に転写される。

続いて、表面に各色のトナー画像によるカラー画像が形成された記録用紙２５は、図示しない搬送手段によって定着装置３０に搬送される。記録用紙２５上のトナー画像は、定着装置３０によって加圧及び加熱されて溶融し、記録用紙２５上に固定される。更に、記録用紙２５は、図示しない搬送手段によって排出部４８に排出され、画像形成の動作が終了する。この間、記録用紙２５を分離した後の無端状ベルト４２は、無端状ベルト４２上に残留する残留トナーやその他の異物を除去するクリーニングブレード２４により清掃される。

上記した画像形成装置４１で使用される無端状ベルト４２の製造方法及び特性は、前記した実施の形態１の画像形成装置１に使用される無端状ベルト２２と全く同様のものである。即ち無端状ベルト４２は、ヤング率を３．５〜７．０［ＧＰａ］の範囲とした無端状ベルトである。

このように、中間転写方式のカラー電子写真プリンタとしての構成を備えた画像形成装置においても、トナー画像を担持する無端状ベルト４２のヤング率を３．５〜７．０［ＧＰａ］の範囲とすることで、実施の形態１で説明したのと同様の理由により、クリーニングブレードのメクレが防止できるために信頼性の向上が図れ、更に歩留まりの低下、コスト上昇も抑制することができる。

更に、無端状ベルト４２の、ヤング率Ｙ［ＧＰａ］とベルトの厚さＴ［ｍｍ］の関係を、前記した実施の形態２で説明した不等式（２）、即ちヤング率Ｙを３．５〜７．０［ＧＰａ］の範囲とした無端状ベルトにおいて、
０．００２５＜ 係数Ｐ（＝Ｙ×Ｔ^３） ＜０．００７
とすることによって、実施の形態２で説明したのと同様の理由により、クリーニングブレード２４のメクレを防止すると共に無端状ベルトの破断による耐久性の問題を解消し、耐久性及び信頼性に優れたベルトユニットを提供できる。

前記した実施の形態では、本願発明を電子写真プリンタに採用した例を示したが、これに限定されるものではなく、他にＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌｓ）やファクシミリ、複写機にも利用できる。また前記した実施の形態では、片面印刷タイプのプリンタを例にしたが、これに限定されるものではなく、本発明は、両面印刷タイプのプリンタにも適用できる。更に感光ベルト、定着ベルト、搬送ベルトといった、無端状ベルトにも利用できるなど、種々の態様を取り得るものである。

本発明によるベルトユニットを採用する実施の形態１の画像形成装置の要部構成を概略的に示す概略構成図である。 実施の形態１における試験結果の説明に供する図であり、（ａ）は正常に動作している無端状ベルトを示し、（ｂ）はメクレが発生する際の無端状ベルトの様子を示している。 本発明によるベルトユニットを採用する実施の形態３の画像形成装置の要部構成を概略的に示す概略構成図である。

符号の説明

１，４１ 画像形成装置
１１〜１４ トナー画像形成部
２０ ドライブローラ
２１ テンションローラ
２２，４２ 無端状ベルト
２３ 給紙カセット
２４，５６ クリーニングブレード
２５ 記録用紙
２６ 転写ローラ
３０ 定着装置
３１，３２ 搬送ローラ
３３ 給紙ローラ
３４ 排出部
４３〜４５ 支持ローラ
４６，４７ 搬送ローラ
４８ 排出部
４９ 転写ローラ
５１ 感光体ドラム
５２ 帯電部
５３ 露光部
５４ 現像部

Claims (6)

1. 無端状ベルトと、
   前記無端状ベルトを張架し、前記無端状ベルトを走行させる複数のローラと、
   前記無端状ベルトの表面に付着する付着物を除去するクリーニング部材と
   を備え、
   前記無端状ベルトのヤング率をＹ［ＧＰａ］としたとき、
   ３．５≦Ｙ≦７．０
   であることを特徴とするベルトユニット。
2. 更に前記無端状ベルトの厚さをＴ［ｍｍ］としたとき、
   ０．００２５≦Ｙ×Ｔ^３≦０．００７
   であることを特徴とする請求項１記載のベルトユニット。
3. 前記無端状ベルトは、表面に記録媒体を担持して走行することを特徴とする請求項１又は２記載のベルトユニット。
4. 前記無端状ベルトは、表面に現像剤を担持することを特徴とする請求項１又は２記載のベルトユニット。
5. 前記無端状ベルトはＰＡＩ材料で形成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のベルトユニット。
6. 請求項１乃至５の何れかのベルトユニットと、
   現像剤像を形成する画像形成部と、
   前記現像剤像を記録媒体に転写する転写部と
   を有することを特徴とする画像形成装置。
   
   
   
   
   
   
   

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