JP2010211131A

JP2010211131A - 無端状ベルト、それを備えたベルト駆動装置および画像形成装置

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Publication number: JP2010211131A
Application number: JP2009059621A
Authority: JP
Inventors: Toshiki Takiguchi; 俊樹瀧口
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2009-03-12
Filing date: 2009-03-12
Publication date: 2010-09-24

Abstract

【課題】ガイドリブの摩耗を低減することができる無端状ベルトを提供すること。
【解決手段】無端状に形成された可撓性を有するベルト本体ｂと、ベルト本体ｂの内周面ｂ１の両側縁の内周面に沿って無端状に配置され帯状で可撓性を有する一対のガイドリブｇ_aとを備え、ガイドリブｇ_aは、ベルト本体ｂの内周面ｂ１に配置された弾性部材層と、弾性部材層上に積層された耐摩耗部材層とを有してなることを特徴とする無端状ベルト。
【選択図】図１

Description

本発明は、ベルト駆動装置に関し、さらに詳しくは、電子写真方式の画像形成装置における転写装置として好適なベルト駆動装置、およびそれを備えた画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置として、複数の感光体ドラム上に形成した複数色のトナー像を転写ベルト上に順次１次転写し、転写ベルト上のトナー像を一括して１枚の用紙に２次転写し、その後、用紙上に転写したトナー像を定着してカラー画像を形成する画像形成装置が公知である。
また、他の電子写真方式の画像形成装置として、複数の感光体ドラム上に形成した複数色のトナー像を、搬送ベルトにて搬送される１枚の用紙に順次重ね合わせるように転写し、その後、用紙上に転写したトナー像を定着してカラー画像を形成する画像形成装置が公知である。

これらの画像形成装置において、転写ベルトおよび搬送ベルト（以下、これらを統合してベルトと称する場合がある）は、駆動ローラと従動ローラを含む複数のローラに張架されて回転するが、ベルト寸法の歪みや複数のローラの軸心ズレなどにより、回転中にベルトがローラ幅方向の中心よりも一方側に寄ってしまい、画像ズレが生じるという問題があった。

そこで、図７に示すように、ベルト２０１の内周面の両端縁に沿って無端状のゴム製ガイドリブ２０２を設け、一対のガイドリブ２０２の内側面が駆動および従動ローラ２０３の両端面２０４と接触することでベルト２０１の蛇行（寄り）を規制するベルト駆動装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−３３７８１４号公報

しかしながら、図７で示した従来のベルト駆動装置は、図８（Ａ）に示すようにゴム製ガイドリブ２０２を駆動ローラ（図示省略）および従動ローラ２０３の端面２０４に当接させることにより、図８（Ｂ）に示すようにガイドリブ２０２が磨耗して摩耗粉Ｐが発生し、それによって次のような問題を生じていた。

例えば、ベルト２０１が転写ベルトである場合、摩耗粉Ｐが駆動および従動ローラ２０３のローラ面（外周面）とベルト２０１の内周面２０１ａの少なくとも一方に付着することにより、ベルト２０１と各ローラ２０３との間に摩耗粉Ｐが介在し、それによってベルトの外周面２０１ｂに凹凸が発生して平坦性が損なわれる。そうすると、ベルト２０１上のトナー画像を用紙へ２次転写した後、クリーニングブレードによるベルト２０１上の残存トナーの除去が不十分となり、次に印刷するトナー画像に残存トナーが混合して画像不良が生じる。また、２次転写のための２次転写ベルト装置のローラに摩耗粉が付着した場合も、２次転写ベルトの外周面に凹凸が発生して画像不良が生じる。さらに、転写ベルト上、２次転写ベルト上あるいは用紙搬送ベルトにて搬送した用紙上に、飛散した摩耗粉が付着することにより、画像不良を生じる場合もある。

本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、ガイドリブの摩耗を低減することができる無端状ベルトを提供することを主な目的とする。

かくして、本発明によれば、無端状に形成された可撓性を有するベルト本体と、該ベルト本体の内周面の両側縁の内周面に沿って無端状に配置され帯状で可撓性を有する一対のガイドリブとを備え、前記ガイドリブは、ベルト本体の内周面に配置された弾性部材層と、該弾性部材層上に積層された耐摩耗部材層とを有してなる無端状ベルトが提供される。

また、本発明の別の観点によれば、前記無端状ベルトと、ガイドリブの間隔よりも短い長さの複数のローラとを備え、無端状ベルトは両側縁の各ガイドリブの内側面が各ローラの軸方向の両端面に当接するように複数のローラに架設されるベルト駆動装置が提供される。
また、本発明のさらに別の観点によれば、前記ベルト駆動装置を備えた画像形成装置が提供される。

蛇行抑制用のガイドリブを備えた本発明の無端状ベルトを複数のローラに架設して用いる場合、ガイドリブはベルト本体の内周面に配置された弾性部材層と、その上に積層された耐摩耗部材層とを有する積層構造体であるため、ガイドリブが各ローラの端面に当接しても従来のベルトのガイドリブよりも摩耗し難い。
したがって、この無端状ベルトを画像形成装置のベルト駆動装置に用いた場合、ガイドリブが摩耗して発生する摩耗粉による画像不良の問題を解消することができる。

図１は本発明に係る無端状ベルトおよびそれを備えたベルト駆動装置の実施形態１を示す図であって、図１（Ａ）は正面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図２は実施形態１の無端状ベルトにおけるガイドリブの概略拡大断面図である。図３は本発明に係る無端状ベルトの実施形態２におけるガイドリブの概略拡大断面図である。図４は実施形態１または２のベルト駆動装置を備えた画像形成装置（本発明の実施形態３）を示す構成説明図である。図５は図４の画像形成装置におけるベルト駆動装置およびその周辺部分を示す概略構成図である。図６は実施形態１または２のベルト駆動装置を備えた画像形成装置（本発明の実施形態４）におけるベルト駆動装置およびその周辺部分を示す概略構成図である。図７は従来のベルト駆動装置の断面図である。図８は図７のベルト駆動装置の無端状ベルトにおけるガイドリブの概略拡大断面図であって、図８（Ａ）は摩耗前の状態を示し、図８（Ｂ）は摩耗状態を示している。

本発明の無端状ベルトは、無端状に形成された可撓性を有するベルト本体と、該ベルト本体の内周面の両側縁の内周面に沿って無端状に配置され帯状で可撓性を有する一対のガイドリブとを備え、前記ガイドリブは、ベルト本体の内周面に配置された弾性部材層と、該弾性部材層上に積層された耐摩耗部材層とを有してなることを特徴とする。
ここで、ガイドリブは、無端状ベルトを複数のローラに架設して用いる場合に、各ローラの端面に当接してベルト本体の蛇行を抑制するためのものである。

この無端状ベルトの用途は、特に限定されるものではないが、ベルト本体の蛇行を高精度に抑制すべき用途に好適であり、さらに、ガイドベルトから発生する摩耗粉を低減すべき用途に最適であり、例えば、画像形成装置用のベルト駆動装置の無端状ベルトに最適である。また、精密機器や食品を製造するクリーンルーム内で用いられるベルト駆動装置の無端状ベルトとして使用することも好ましい。

本発明において、弾性部材層はある程度の弾性（クッション性）を有する材料からなるものが好ましく、耐磨耗部材層は弾性部材層よりも摩耗し難い材料からなるものが好ましい。

相対的な硬さで規定する場合、弾性部材層は、ある程度の弾性または硬さを有する材料にて形成されることが好ましく、一方、耐摩耗部材層は、弾性部材層よりも摩耗し難い材料にて形成されればよいが、弾性部材層の硬さより硬い材料が好ましい。なお、耐摩耗部材層が弾性部材層よりも軟らかい材料にて形成された場合、ガイドリブが蛇行抑制機能を発揮する際に耐摩耗部材層よりも弾性部材層が摩耗し易くなるため好ましくない。

材料にて規定する場合、弾性部材層はポリウレタンゴム、シリコーンゴム、などのうちから選択された１つ以上の材料を含んでなることが好ましく、特にポリウレタンゴムからなることがさらに好ましい。
また、前記耐摩耗部材層はポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのうちから選択された１つ以上の材料を含んでなることが好ましい。
このとき、弾性部材層は、単一または複数の材料から形成されていてもよく、複数の材料の混合物からなる単層構造でもよく、複数の材料からなる多層構造でもよい。耐摩耗部材層も同様である。

ガイドリブは、弾性部材層とその上に積層された耐摩耗部材層の少なくとも２層を有していればよいが、耐摩耗部材層の上に上弾性部材層がさらに積層された３層構造でもよい。
この場合、上弾性部材層の材料は、ポリウレタンゴム、シリコーンゴムなどのうちから選択された１つ以上の材料を含んでなることが好ましく、弾性部材層と同じ材料からなることが製造の容易性およびコストの観点からさらに好ましい。

ところで、無端状ベルトがローラに架設された状態において、ガイドリブはローラ軸心側部分とベルト側部分の内外周差により歪みが生じ、ローラの径が小さい程あるいはガイドリブのベルト本体内周面からの突出寸法が大きい程あるいはこれら両方である場合に、前記歪みは大きくなる。弾性部材層はこのような歪みを十分吸収できるため問題はないが、耐摩耗部材層は材料、厚み、ガイドリブ内での位置等によっては歪みにより気泡やシワが生じる場合があり、この気泡やシワは耐摩耗部材層の劣化の原因に繋がるおそれがある。

したがって、一定厚みのガイドリブにおいて、上述のように耐摩耗部材層を上下の弾性部材層で挟んだ３層構造とすることにより、ローラ位置での耐摩耗部材層の歪が緩和されて気泡やシワが生じ難くなる。さらに、耐摩耗部材層をガイドリブの中間層位置に配置することにより、耐摩耗部材層をガイドリブの下層位置または上層位置に配置するよりもローラ端面に当接し易くなるため、ガイドリブの摩耗低減効果をより発揮し易くなる。

本発明の一例として、ローラの直径が例えば３１４〜３１６ｍｍの場合、ベルト本体の内周面からのガイドリブの突出寸法Ｔ（以下、厚みＴと称する場合がある）は、ガイドリブがローラに乗り上げない寸法であればよく、例えば、突出寸法Ｔは５〜８ｍｍとすることができる。この場合、ベルト本体の内周面から耐摩耗部材層までの距離Ｌとしては０．２ｍｍであり、耐摩耗部材層の厚みｔとしては５０μｍである。
なお、距離Ｌが長くなる場合および厚みｔが厚くなる場合は、耐摩耗部材層に前記気泡やシワが生じ易くなる傾向にある。また、距離Ｌが０．２ｍｍより短くなる場合および厚みｔが５０μｍより薄くなる場合は、弾性部材層が摩耗し易くなる傾向にあるが、従来技術のようにガイドリブがゴム系弾性部材のみからなる場合に比べれば摩耗は低減できる。
以下、図面を参照しながら、本発明の無端状ベルト、それを備えたベルト駆動装置および画像形成装置の実施形態を詳説する。なお、本発明は実施形態に限定されるものではない。

（実施形態１）
図１は本発明に係る無端状ベルトおよびそれを備えたベルト駆動装置の実施形態１を示す図であって、図１（Ａ）は正面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図２は実施形態１の無端状ベルトにおけるガイドリブの概略拡大断面図である。
なお、実施形態１では、後述する画像形成装置に設けられる転写ベルト装置または用紙搬送装置としてのベルト駆動装置の場合を例示している。

無端状ベルトＢは、無端状に形成された可撓性ベルト本体ｂと、ベルト本体ｂの内周面の両側縁に沿って無端状に配置され帯状で可撓性を有する一対のガイドリブｇ_aとを備える。
ベルト本体ｂは、例えば、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）等の低収縮率の樹脂を帯状のフィルムに成形し、そのフィルムの両端を繋げて無端状に形成したものである。実施形態１の場合、ベルト本体ｂの厚みは６０〜８０μｍ程度であり、幅は３３０〜３４０ｍｍ程度である。

ガイドリブｇ_aは、ベルト本体ｂの内周面ｂ１に配置された弾性部材層ｇ１と、弾性部材層ｇ１上に積層された耐摩耗部材層ｇ２と、耐摩耗部材層ｇ２上に積層された上弾性部材層ｇ３とからなる３層構造を有している。
実施形態１の場合、弾性部材層ｇ１および上弾性部材層ｇ３はポリウレタンゴムからなり、耐摩耗部材層ｇ２はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなり、一対のガイドリブｇ_aの間隔Ｉは約３１６ｍｍである。
また、実施形態１の場合、ガイドリブｇ_aの厚みＴは約５００μｍであり、ベルト本体ｂの内周面ｂ１から耐摩耗部材層ｇ２までの距離Ｌは約２５０μｍであり、耐摩耗部材層ｇ２の厚みｔは約５０μｍであり、ガイドリブｇ_aの幅Ｗは約８ｍｍである。
なお、ベルト本体ｂと弾性部材層ｇ１との接合、弾性部材層ｇ１と耐摩耗部材層ｇ２との接合、耐摩耗部材層ｇ２と上弾性部材層ｇ３との接合は、特に限定されるものではないが、熱融着により直接的に接合されていることが好ましい。

この無端状ベルトＢを有するベルト駆動装置Ｄは、無端状ベルトＢを回転可能に張り渡すための相互に平行な駆動ローラＲ１および従動ローラＲ２をさらに備えている。
駆動ローラＲ１と従動ローラＲ２は略同一の構成であり、ここでは従動ローラＲ２について説明する。
従動ローラＲ２は、円筒状のローラ本体ｒ１と、ローラ本体ｒ１の軸方向の両端側に配置された一対のカバーリングｒ２と、一対のカバーリングｒ２とローラ本体ｒ１の軸となる円柱形シャフトｒ３とを備える。

ローラ本体ｒ１は、金属、セラミック、樹脂等の硬質材料からなり、直径は実施形態１の場合約３０ｍｍであり、穴径はシャフトｒ３の直径と略同一である。なお、駆動ローラＲ１のローラ本体の直径は約３２ｍｍである。
カバーリングｒ２は、例えば、アセタール共重合体（ジュラコン（登録商標））などの熱可塑性樹脂からなり、ローラ本体ｒ１と同一径の円板形大径部ｒ２２と、大径部ｒ２２の外面に連設された小径部ｒ２２とからなり、大径部ｒ２２と小径部ｒ２２の中心にはシャフトｒ３の直径と略同一の穴径の貫通穴が形成されている。
また、組み立てられた駆動ローラＲ１と従動ローラＲ２において、一対のガイドリブｇ_aに対面する一対のカバーリングｒ２の大径部ｒ２２の端面同士の間隔は、一対のガイドリブｇ_aの間隔Ｉよりもやや短い約３１４ｍｍである。

シャフトｒ３は金属製であり、ベルト本体ｂの幅よりも長い長さを有すると共に、両端側に一対のカバーリングｒ２を抜止めするＣ形リングｒ４を嵌め込む凹周溝が形成されている。
シャフトｒ３の両端部は、画像形成装置の内部の支持部材にて回転可能に支持され、さらに、駆動ローラＲ１のシャフトでは一端が画像形成装置の内部のモータのシャフトと直接的または間接的に連結される。

このように構成されたベルト駆動装置Ｄによれば、駆動ローラＲ１の回転に伴って無端状ベルトＢおよび従動ローラＲ２が同速度で回転する。この際、一対のガイドリブｇ_aの内側面が各ローラＲ１、Ｒ２の両端面（カバーリングｒ２の大径部ｒ２１の端面）に当接することによりベルト本体ｂの蛇行が抑制される。さらに、上述のように、ガイドリブｇ_aはベルト本体ｂの内周面ｂ１よりも内側に耐摩耗部材層ｇ２を有しているため、ガイドリブｇ_aは従来の全体がゴム製のものに比べて摩耗が低減される。

（実施形態２）
図３は本発明に係る無端状ベルトの実施形態２におけるガイドリブの概略拡大断面図である。実施形態２において、無端状ベルトおよびそれを備えたベルト駆動装置は、無端状ベルトのガイドリブｇ_bが異なる以外は、実施形態１と同様の構成を有している。なお、図３において、図２中の要素と同一の要素には、同一の符号を付している。

実施形態２のガイドリブｇ_bは、ベルト本体ｂの内周面ｂ１に配置された弾性部材層ｇ１と、その上に積層された耐摩耗部材層ｇ２とからなる２層構造を有してなる。つまり、このガイドリブｇ_bは実施形態１のガイドリブｇ_aの上弾性部材層ｇ３が省略されたものであるが、ガイドリブｇ_bの厚みＴおよび耐摩耗部材層ｇ２の厚みｔは実施形態１と同様である。したがって、ベルト本体ｂの内周面ｂ１から耐摩耗部材層ｇ２までの距離Ｌは実施形態１の場合よりも長く設定されている。

（実施形態３）
図４は実施形態１または２のベルト駆動装置を備えた画像形成装置（本発明の実施形態３）を示す構成説明図であり、図５は図４の画像形成装置におけるベルト駆動装置およびその周辺部分を示す概略構成図である。なお、図５において、矢印Ｘは水平方向を表し、矢印Ｙは鉛直方向（重力の作用する方向）を表している。

この画像形成装置１００は、外部から伝達された画像データに応じて、所定のシート（例えば、記録用紙）に対して多色および単色の画像を形成するものであり、装置本体１１０と、自動原稿搬送装置１２０とから構成されている。
自動原稿処理装置１２０は、原稿載置台９２の上に自動で原稿を搬送するよう構成されている。
なお、自動原稿処理装置１２０は、矢印Ｍ方向に回動自在に装置本体１１０に取り付けられているため、原稿載置台９２の上を開放することにより原稿を手置きで置くことができる。

装置本体１１０は、露光ユニット１、現像装置２、感光体ドラム３、クリーナユニット４、帯電器５、前記ベルト駆動装置を有する転写装置６、定着ユニット７、給紙カセット８１、排紙トレイ９１等を有して構成されている。
また、装置本体１１０の上部には画像読取り部９０が設けられており、画像読取り部９０の上方に、原稿が載置される透明ガラスからなる前記原稿載置台９２が設けられ、原稿載置台９２の上方に前記自動原稿処理装置１２０が取り付けられている。

画像形成装置１００によって扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色を用いたカラー画像に応じたものである。
したがって、現像装置２、感光体ドラム３、帯電器５、クリーナユニット４は、４色に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、これらによってブラック、シアン、マゼンタ、イエローの画像ステーションが構成されている。

＜露光ユニット＞
露光ユニット１は、外部から入力した画像データまたは原稿から読み取った画像データに応じて、帯電された感光体ドラム３を露光することにより、画像データに応じた静電潜像を感光体ドラム３の表面に形成する画像書込み装置である。
露光ユニット１は、レーザ出射部および反射ミラー等を備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）として構成されており、レーザビームを走査するポリゴンミラーと、ポリゴンミラーによって反射されたレーザ光を感光体ドラム３に導くためのレンズやミラー等の光学要素を備える。
なお、露光ユニット１としては、上述した構成の他に、発光素子をアレイ状に並べた、例えば、ＥＬやＬＥＤ書込みヘッドを用いる手法も採用できる。

＜現像装置＞
４つの現像装置２は、それぞれの感光体ドラム３上に形成された静電潜像を４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナーにより顕像化するものであり、感光体ドラム３にトナーを供給する現像ローラ２ａを有する。

＜感光体ドラム＞
感光体ドラム３は、円筒状を呈し、露光ユニット１の上方に配設され、静電潜像が形成された後にその静電潜像に基づきトナー像が形成される。また、感光体ドラム３は、その表面に形成されたトナー像が後述する転写ベルト６１に１次転写された後、表面がクリーナユニット４によりクリーニングされ、クリーニングされた表面が帯電器５により均一に帯電される。

＜クリーナユニット＞
クリーナユニット４は、感光体ドラム３上に形成されたトナー画像が転写装置６の後述する転写ベルト６１に１次転写された後、感光体ドラム３上に残留したトナーを除去・回収するものである。

＜帯電器＞
帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、チャージャ型、接触式のローラ型またはブラシ型が用いられる。

＜転写装置＞
４つの感光体ドラム３の上方に配置されている転写装置６は、転写ベルト６１と、駆動ローラ６２と、従動ローラ６３と、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色の感光体ドラム３に対応する４つの転写ローラ６４と、転写ベルトクリーニングユニット６５と、２次転写ベルト１０等を備えている。
この転写装置６において、転写ベルト６１が実施形態１または２の無端状ベルトＢに相当し、駆動ローラ６２と従動ローラ６３が実施形態１の駆動ローラＲ１と従動ローラＲ２に相当する（図１〜３参照）。

転写ベルト６１は、４つの感光体ドラム３に形成された各色のトナー像が順次重ね合わせて転写されることによって、カラーのトナー像（多色トナー像）を形成するためのものである。
感光体ドラム３から転写ベルト６１へのトナー像の転写は、転写ベルト６１の内周面に接触している転写ローラ６４によって行われる。

各転写ローラ６４は、転写ベルト６１に対して感光体ドラム３のトナー像を転写ベルト６１上に転写するために、高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。
転写ローラ６４は、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、転写ベルト６１に対して均一に高電圧を印加することができる。なお、本実施形態では、転写電極としてローラ形状の転写ローラ６４を使用しているが、それ以外にブラシなども用いることが可能である。

図５に示すように、２次転写ベルト１０は、転写ベルト６１の一端側近傍、つまり、各感光体ドラム３に対してベルト移動方向（矢印Ｃ）の下流側に配置されている。２次転写ベルト１０は、駆動ローラおよび従動ローラを含む複数のローラにて架設されると共に、転写ベルト６１に圧接するよう圧接ローラ１０ａにて内周面が押えられている。

上述したように、各感光体ドラム３上で各色相に応じて顕像化されたトナー像は転写ベルト６１上に積層される。積層された画像情報としてのトナー像は、転写ベルト６１と共に２次転写ベルト１０側へ搬送される。この際、転写ベルト６１と２次転写ベルト１０の間の２次転写位置に用紙が搬送され、転写ベルト６１上のトナー画像が用紙へ２次転写される。
この時、転写ベルト６１と２次転写ベルト１０とは、所定ニップで互いに圧接されるとともに、２次転写ベルト１０にはトナー像を用紙に転写させるための二次転写バイアスが印加される。この２次転写バイアスは、トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧である。

さらに、前記所定ニップを定常的に得るために、２次転写位置にて２次転写ベルト１０の内側の圧接ローラ１０ａと、２次転写位置にて転写ベルト６１の内側に圧接する駆動ローラ６２の何れか一方を硬質材料（金属等）とし、他方を弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラまたは発泡性樹脂ローラ等）としている。

図５に示すように、転写ベルト６１の他端側近傍、つまり、各感光体ドラム３に対してベルト移動方向（矢印Ｃ）の上流側に、転写ベルトクリーニングユニット６５が配置されている。転写ベルトクリーニングユニット６５は、転写ベルト６１の外周面に当接するクリーニングブレード６５ａを有し、転写ベルト６１上のトナー画像が用紙へ２次転写された後で、転写ベルト６１上に残留したトナー、紙屑、塵、ゴミ等をクリーニングブレード６５ａにて掻き取って回収してクリーニングするためのものである。
この転写ベルトクリーニングユニット６５にて転写ベルト６１がクリーニングされることにより、次に転写ベルト６１上に形成されるトナー像に対してトナーの混色が防止される。

このように構成された画像形成装置によれば、転写装置６の回転する転写ベルト６１の蛇行抑制は、一対のガイドリブｇ（図１（Ｂ）参照）が駆動ローラ６２、従動ローラ６３および複数の転写ローラ６４の両端面に当接することにより行われる。このとき、上述したように、ガイドリブｇは摩耗し難く構成されているため、各ローラ６２、６３、６４の外周面、転写ベルト６１の内周面および外周面等に摩耗粉が付着することにより発生する画像不良を効果的に低減することができる。

＜定着ユニット＞
定着ユニット７は、定着ローラ７０としてのヒートローラ７１および加圧ローラ７２を備えている。
ヒートローラ７１と加圧ローラ７２は、対向して配置されており、ヒートローラ７１と加圧ローラ７２との圧接箇所には、定着ニップ部が形成されている。
この定着ニップ部に、未定着のトナー像が形成された用紙が通過すると、トナーが溶融して用紙上に定着し、トナー画像が定着した用紙が排紙トレイ９１へ搬送される。

ヒートローラ７１は、所定の定着温度となるように制御部（図示せず）によって温度制御される。この制御部は、ヒートローラ７１の周囲に設けられたヒートローラ７１の温度を検出する図示しない温度検出器（非接触式のサーミスタ）からの検出信号に基づいて、ヒートローラ７１の表面温度が１６０〜２００℃の範囲となるように制御する。
また、ヒートローラ７１は、加圧ローラ７２と共にトナーを用紙に熱圧着することにより、用紙に転写された多色トナー像を溶融・混合・圧接し、用紙に対して熱定着させる機能を有している。また、ヒートローラ７１には、図４に示すように、ヒートローラ７１を外部から加熱するための外部加熱ベルト７３が設けられている。
一方、加圧ローラ７２も、ヒートローラ７１と同様に円筒状の金属製の芯金の周面に弾性層が設けられて構成されている。そして、ヒートローラ７１に対して所定の圧力で当接するよう構成されている。

＜その他の構成＞
給紙カセット８１は、画像形成に使用する用紙を蓄積しておくためのトレイであり、装置本体１１０の露光ユニット１の下方に設けられている。
また、装置本体１１０の外壁部には、外側より用紙を供給可能な手差し給紙カセット８２が設けられている。この手差し給紙カセット８２にも画像形成に使用する用紙を複数枚積載することができる。
装置本体１１０の上部には、印刷済みの用紙をフェイスダウンで集積するための排紙トレイ９１が設けられている。

排紙トレイ９１の下方には、各色に応じた現像装置２にそれぞれ対応したトナーを補給するためのトナーカートリッジ８が配置されている。
また、装置本体１１０には、給紙カセット８１および手差し給紙カセット８２の用紙を２次転写位置と定着ユニット７を経由させて排紙トレイ９１に送るための用紙搬送路Ｓが設けられている。
また、給紙カセット８１乃至手差し給紙カセット８２から排紙トレイ９１に到る用紙搬送路Ｓの近傍には、ピックアップローラ１１ａ，１１ｂ、複数の搬送ローラ１２ａ〜１２ｄ，レジストローラ１３、前記転写ローラ１０ａ、前記定着ユニット７等が配されている。

搬送ローラ１２ａ〜１２ｄは、用紙の搬送を促進および補助するための小型のローラであり、用紙搬送路Ｓに沿って設けられている。
ピックアップローラ１１ａは、給紙カセット８１の端部近傍に備えられ、給紙カセット８１から用紙を１枚ずつピックアップして用紙搬送路Ｓに供給する。
ピックアップローラ１１ｂは、手差し給紙カセット８２の端部近傍に備えられ、手差し給紙カセット８２から用紙を１枚ずつピックアップして用紙搬送路Ｓに供給する。
レジストローラ１３は、用紙搬送路Ｓを搬送されている用紙を一旦保持し、感光体ドラム３上のトナー像の先端と用紙の先端を合わせるタイミングで用紙を転写ローラ１０ａに搬送する機能を有している。

次に、画像形成装置１００における用紙搬送経路について説明する。
各給紙カセット８１，８２からピックアップローラ１１ａ，１１ｂにて１枚ずつ搬送される用紙は、用紙搬送路Ｓの搬送ローラ１２ａによってレジストローラ１３まで搬送され、用紙の先端と転写ベルト６１上の画像情報の先端を整合するタイミングで２次転写位置に搬送され、用紙上にトナー画像が２次転写される。その後、用紙は、定着ユニット７を通過することによって用紙上の未定着トナーが熱で溶融・固着され、その後、搬送ローラ１２ｂを経て排紙トレイ９１上に排出される。
上述した用紙搬送経路は、用紙に対する片面印字要求のときのものである。

一方、両面印字要求の時は、定着ユニット７を通過して片面印字が終了した用紙の後端が最終の搬送ローラ１２ｂで把持されたときに、搬送ローラ１２ｂが逆回転することによってシートを搬送ローラ１２ｃ、１２ｄに導く。その後、用紙はレジストローラ１３を経て２次転写位置で用紙裏面にトナー画像が２次転写され、定着ユニット７で用紙裏面のトナー画像が定着され、その後、排紙トレイ９１に排出される。

（実施形態４）
図６は実施形態１または２のベルト駆動装置を備えた画像形成装置（本発明の実施形態４）におけるベルト駆動装置およびその周辺部分を示す概略構成図である。
この画像形成装置は、装置本体内にベルト駆動装置を用紙搬送装置１５０として備えたタンデムタイプのカラー画像形成装置である。

用紙搬送装置１５０は、各色に対応する４つの感光体ドラム１６０の下方に配置されており、無端状の用紙搬送ベルト１５１と、用紙搬送ベルト１５１を回転可能に架設するための駆動ローラ１５２および従動ローラ１５３と、用紙搬送ベルト１５１の内側に配置されて用紙搬送ベルト１５１の外周面を各感光体ドラム１６０に圧接するための４つの転写ローラ１５４とを備える。
この用紙搬送装置１５１において、用紙搬送ベルト１５１が実施形態１または２の無端状ベルトＢに相当し、駆動ローラ１５２と従動ローラ１５３が実施形態１の駆動ローラＲ１と従動ローラＲ２に相当する（図１〜３参照）。

また、この画像形成装置は、各感光体ドラム１６０に対する用紙搬送方向（矢印Ｅ）の下流側に、ヒートローラ１７１と加圧ローラ１７２を有する定着ユニット１７０が配置されると共に、実施形態３と同様の図示しない自動原稿処理装置、露光ユニット、現像装置、各感光体ドラム１６０に対応するクリーナユニットおよび帯電器、給紙カセット、排紙トレイ等を備えている。
この画像形成装置による用紙への印字は、用紙が用紙搬送ベルト１５１の上流側に搬送され、回転する用紙搬送ベルト１５１によって用紙が各感光体ドラム１６０の下を通過することにより、用紙上に各色のトナー画像が順次重ねられて形成され、用紙が定着ユニット１７０を通過することによりトナー画像が定着する。
この際も、用紙搬送装置１５０の回転する用紙搬送ベルト１５１の蛇行抑制は、一対のガイドリブｇ（図１（Ｂ）参照）が駆動ローラ１５２、従動ローラ１５３および複数の転写ローラ１５４の両端面に当接することにより行われる。このとき、上述したように、ガイドリブｇは摩耗し難く構成されているため、各ローラ１５２、１５３、１５４の外周面、用紙搬送ベルト１５１の内周面および外周面等に摩耗粉が付着することにより発生する画像不良を効果的に低減することができる。

実施形態３の画像形成装置を用い、常温常湿（２０℃、５５ＲＨ）の環境下で３０万枚の用紙に印刷し、その後の転写ベルトのガイドリブの摩耗低減効果を調べた。摩耗低減効果は、光学顕微鏡にてガイドリブの摩耗状態を観察し、摩耗状態から問題が生じると事前に予想される場合は×、問題が生じないと事前に予想される場合は○と評価し、その結果を表１に示した。
前記問題としては次のことが挙げられる。
（１）ガイドリブとしての機能が低下し、転写ベルトが蛇行する。この結果、ベルト本体のシワによる画質不良、ガイドリブがローラに乗り上げることによるベルト本体の破れが生じる。
（２）ガイドリブの摩耗粉（削れ粉）が、２次転写の対向ローラを兼ねる駆動ローラに付着した場合、２次転写画質不良が生じる。
（３）一方のガイドリブに摩耗が偏った場合、ガイドリブ全体がベルト本体から剥離する、あるいは上層の耐摩耗部材層が下層の弾性部材層から剥離する。

実施例１〜４の転写ベルトは次の条件で作製したものを使用した。
駆動ローラの直径：３２ｍｍ
従動ローラの直径：３０ｍｍ
ベルト本体の材質および厚み：ポリイミド（ＰＩ）、厚み６０μｍ
ガイドリブの材質（実施例１〜５）：弾性部材層および上弾性部材層はポリウレタンゴム（ＰＵＲ）、耐摩耗性部材層はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）
ガイドリブの全厚みおよび間隔：全厚み５５０μｍ、間隔３１６ｍｍ
耐摩耗部材層の厚み：５０μｍ
ベルト本体の内周面から耐摩耗部材層までの距離Ｌ：０．２ｍｍ（実施例１）、０．３ｍｍ（実施例２）、０．４ｍｍ（実施例３）、０．５ｍｍ（実施例４）

また、比較例１として、ベルト本体の内周面から耐摩耗部材層までの距離Ｌが０．１ｍｍのガイドリブを有する転写ベルトを作製し、実施例と同様にしてガイドリブの摩耗低減効果を調べ、その結果を表１に示した。この比較例１の転写ベルトは、実施例１〜４におけるガイドリブのベルト本体の内周面に配置された弾性部材層を有さず、実質的にベルト本体の内周面に耐摩耗部材層が配置され、その上に上弾性部材層が積層された２層構造である。
また、比較例２として、ガイドリブの全体がＥＰＤＭゴムからなること以外は実施例と同様の転写ベルトを作製し、実施例と同様にしてガイドリブの摩耗低減効果を調べ、その結果を表１に示した。

本発明の無端状ベルトは、ベルト本体の蛇行を高精度に抑制すべき用途に好適であり、さらに、ガイドベルトから発生する摩耗粉を低減すべき用途に最適である。例えば、画像形成装置用の転写ベルトまたは用紙搬送ベルトに最適である。また、精密機器や食品を製造するクリーンルーム内で用いられるベルト駆動装置の無端状ベルトとして使用することも好ましい。

Ｂ無端状ベルト
ｂベルト本体
ｂ１内周面
Ｄベルト駆動装置
ｇ_a、ｇ_b ガイドリブ
ｇ１弾性部材層
ｇ２耐摩耗部材層
ｇ３上弾性部材層
Ｉ間隔
Ｌ距離
Ｒ１駆動ローラ
Ｒ２従動ローラ
ｒ１ローラ本体
ｒ２カバーリング
ｒ３シャフト
Ｔ突出寸法
ｔ厚み

Claims

無端状に形成された可撓性を有するベルト本体と、該ベルト本体の内周面の両側縁の内周面に沿って無端状に配置され帯状で可撓性を有する一対のガイドリブとを備え、前記ガイドリブは、ベルト本体の内周面に配置された弾性部材層と、該弾性部材層上に積層された耐摩耗部材層とを有してなることを特徴とする無端状ベルト。
前記弾性部材層がポリウレタンゴムおよびシリコーンゴムのうちから選択された１つ以上の材料を含んでなり、前記耐摩耗部材層がポリエチレンテレフタレートおよびポリブチレンテレフタレートのうちから選択された１つ以上の材料を含んでなる請求項１に記載の無端状ベルト。
前記ガイドリブは、前記耐摩耗部材層の上に上弾性部材層がさらに積層されてなる請求項１または２に記載の無端状ベルト。
前記上弾性部材層が、前記弾性部材層と同じ材料からなる請求項３に記載の無端状ベルト。
前記ベルト本体の内周面からの前記ガイドリブの突出寸法が５〜８ｍｍであり、前記ベルト本体の内周面から耐摩耗部材層までの距離が０．２μｍであり、耐摩耗部材層の厚みが５０μｍである請求項１〜４のいずれか１つに記載の無端状ベルト。
請求項１〜５のいずれか１つに記載の無端状ベルトと、複数のローラとを備え、無端状ベルトは両側縁の各ガイドリブの内側面が各ローラの軸方向の両端面に当接するように複数のローラに架設されるベルト駆動装置。
前記無端状ベルトは、トナー画像をベルト本体の外周面に形成するための転写ベルトである請求項６に記載のベルト駆動装置。
前記無端状ベルトは、トナー画像を用紙に転写する転写部に該用紙を搬送するための用紙搬送ベルトである請求項６に記載のベルト駆動装置。
請求項７または８のベルト駆動装置を備えた画像形成装置。