JP2014114103A - 無端状ベルト及びベルト駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】補強テープの継ぎ目部分でベルト本体が座屈変形を繰り返すことを防止すると共に、補強テープの剥がれを防止して、無端状ベルトの長寿命化を実現可能にした無端状ベルト及びベルト駆動装置を提供する。
【解決手段】無端状ベルト（Ｍ）は、無端状のベルト本体（１０ｅ）と、ベルト本体の周方向（Ｊ）に直交する幅方向の両端部をその外周面に巻き付け貼付した補強テープ（４６）によって補強する補強部（３６）とを備える。補強部（３６）は、両端部の外周面に対して補強テープ（４６）を一周以上巻き付け、且つ、巻き始めの一端部（４６ｆ）を越えるときに周方向（Ｊ）での一端部より所定距離（Ｇ）手前の部位から一端部と重なる部分まで補強テープ（４６）を撓ませた撓み部（１６）を有する。
【選択図】図７

Description

本発明は、プリンタ、複写機などの画像形成装置に用いられる無端状ベルト、及びこの無端状ベルトを走行駆動するベルト駆動装置に関する。

従来、プリンタ、複写機などの画像形成装置には、中間転写ベルトや記録材搬送ベルト等の無端状ベルトを採用したものがある。このような無端状ベルトを備える画像形成装置では、ベルト駆動時に発生するベルトの寄り（片寄り）を規制する必要がある。ここで、「ベルトの寄り」とは、無端状ベルトの搬送方向（回転方向）に直交する幅方向に無端状ベルトが移動することを意味する。

ベルト寄りの規制効果を高めるために、無端状ベルトのベルト本体の幅方向両端部にそれぞれ補強テープを複数周巻いた場合、補強テープの継ぎ目である段差部分において、補強テープがベルト本体から剥がれる現象が起きる可能性がある。これは、補強テープが、張架ローラなど曲率半径の小さい箇所を通過する際に、外周部と内周部との間で長さの差を生じて、補強テープを引き剥がす方向に力が働くからである。

また、ベルトクリーニング装置端部のシール部材などがベルト外周から当接する場合にも、外周部に拘束力が働くことになり、補強テープがベルト本体から引き剥がれやすくなる。補強テープが剥がれた状態で更に無端状ベルトを走行駆動すると、曲率半径の小さい箇所を通過するときにベルト内周部に圧縮力が働き、ベルト本体が座屈変形することがある。このような座屈変形を繰り返すうちに、無端状ベルトが破損するという問題を生じるおそれがある。

そこで、この問題を解消するように構成したベルト駆動装置が提案されている（特許文献１参照）。この装置では、図１０に示すように、無端状ベルト５０のベルト本体の周方向（周回方向：矢印Ｈの方向）に直交する幅方向にて、長尺方向両端部同士を重ね合わせることなく補強テープ５６が貼り付けられている。補強テープ５６において重ね合わされずに継ぎ目を介在する両端部は、周方向（矢印Ｈの方向）に対して傾斜し、その傾斜部同士に貼り付けられた継ぎ目補強フィルム５７によって連結されている。

特開２００２−６８５１３号公報

しかし、特許文献１に記載のベルト駆動装置によると、無端状ベルトの破損を防止する効果は少なかった。即ち、無端状ベルトが、張架ローラ等の曲率半径の小さい箇所を通過する際に、外周部と内周部間で長さの差を生じるという現象は変わらずに起きるが、斜めにカットされた補強テープ５６の両端部は、貼り付けられた継ぎ目補強フィルム５７で連結されている。そのため、ベルト本体や補強テープ５６の変形が抑制され、外周部と内周部間の長さの差を吸収することができず、これによりベルト本体と補強テープとが剥がれる、などの不都合を生じるおそれがある。

ベルト本体と補強テープが剥がれると、内周部に位置するベルト本体が座屈変形を繰り返して破れるおそれがある。また、ベルトクリーニング装置端部のシール部材などが外周から当接する場合には、継ぎ目補強フィルム５７が剥がれてしまうという問題も起きる可能性がある。

本発明は、補強テープの継ぎ目部分でベルト本体が座屈変形を繰り返すことを防止すると共に、補強テープの剥がれを防止して、無端状ベルトの長寿命化を実現可能にした無端状ベルト及びベルト駆動装置を提供することを目的とする。

本発明は、無端状ベルトにおいて、無端状のベルト本体と、前記ベルト本体の周方向に直交する幅方向の両端部をその外周面に巻き付け貼付した補強テープによって補強する補強部と、を備え、前記補強部は、前記両端部の外周面に対して前記補強テープを一周以上巻き付け、且つ、巻き始めの一端部を越えるときに前記周方向での前記一端部より所定距離手前の部位から前記一端部と重なる部分まで前記補強テープを撓ませた撓み部を有することを特徴とする。

本発明によると、補強テープの継ぎ目部分でベルト本体が座屈変形を繰り返すことを防止できると共に、補強テープの剥がれを防止でき、無端状ベルトの長寿命化を実現可能にすることができる。

本発明に係る実施形態における画像形成装置の概略構成を示す概略断面図。 本実施形態における中間転写ベルトユニットの斜視図。 本実施形態における中間転写ベルトユニットの平面図。 湾曲部分における内周部と外周部の差によって生じるベルト座屈を表す説明図。 湾曲部分における補強テープに作用する力を表す説明図。 補強テープの繋ぎ目を無くして隙間を設けた貼り方を表す説明図。 補強テープの浮きを設けた貼り方を表す説明図。 補強テープの浮かし量を表す説明図。 補強テープの弾性部材を用いた貼り方を表す説明図。 従来の補強テープ及び継ぎ目補強フィルムの貼り方を表す説明図。

図１は、本発明に係る実施形態の中間転写ベルトユニット１０を備えた画像形成装置の概略断面図である。なお、本実施形態では、画像形成装置の一例としてレーザビームプリンタ１００を例示して説明をする。

［レーザビームプリンタの全体構成］
レーザビームプリンタ１００は装置本体１００Ａを有し、装置本体１００Ａ内には、上部に中間転写ベルトユニット１０が配設されている。中間転写ベルトユニット１０の下部には、中間転写ベルトＭ（図２参照）の回転方向（図１における反時計回り方向）に沿って上流側から下流側にかけて配置された４個の画像形成部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが配設されている。

中間転写ベルトユニット１０では、所定の位置関係に配置された駆動ローラ１０ｇ、従動ローラ１０ｆ及びテンションローラ１０ｈに、無端状ベルトとしての中間転写ベルトＭが張架されている。中間転写ベルトＭは、無端状のベルト本体１０ｅと、補強部３６とを備えている。補強部３６は、ベルト本体１０ｅの周方向Ｊ（図４参照）に直交する幅方向（図４の手前−奥方向）の両端部をその外周面に巻き付け貼付した補強テープ４６（４６ａ，４６ｂ）によって補強する（図２、図３参照）。

中間転写ベルトＭのベルト本体１０ｅは、一次転写ローラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄによって裏面側から押圧され、その表面が、各画像形成部３ａ〜３ｄにおける感光体ドラム１ａ〜１ｄに当接されている。ベルト本体１０ｅは、テンションローラ１０ｈによって図１中の矢印Ｔ方向に張力を掛けられている。

一次転写ローラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの夫々に対向して、中間転写ベルトＭの内側に配設されている。一次転写ローラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄには、それぞれ不図示のバイアス印加手段により転写バイアスが印加される。

上記構成により、感光体ドラム１ａ〜１ｄと中間転写ベルトＭとの間には、一次転写部としての一次転写ニップがそれぞれ形成されている。中間転写ベルトＭは、二次転写対向ローラを兼ねる駆動ローラ１０ｇの反時計回り方向の回転に伴って同方向に回転させられる。中間転写ベルトＭの回転速度は、各感光体ドラム１ａ〜１ｄの回転速度（プロセススピード）とほぼ同じに設定されている。

画像形成部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、この順に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成する構成を有している。画像形成部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、それぞれ潜像担持体としてドラム形の電子写真感光体（以下「感光体ドラム」という）１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを備えている。感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄはそれぞれ、図１における時計回り方向に回転駆動されるように構成されている。

感光体ドラム１ａ〜１ｄの各周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電手段としての一次帯電器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと、現像手段としての現像装置６ａ（７ａ）、６ｂ（７ｂ）、６ｃ（７ｃ）、６ｄ（７ｄ）とが配設されている。更に感光体ドラム１ａ〜１ｄの各周囲には、その回転方向に沿って順に、一次転写手段としての一次転写ローラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄと、感光体クリーニング手段としてのクリーニングブレード８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄとが配設されている。画像形成部３ａ〜３ｄの下方には、各画像形成部３ａ〜３ｄに対する潜像形成手段としての露光装置９が配設されている。

中間転写ベルトＭ表面における、駆動ローラ１０ｇに対向する位置には、二次転写ローラ１３ａが配設されている。二次転写ローラ１３ａは、駆動ローラ１０ｇとの間に中間転写ベルトＭを挟持している。二次転写ローラ１３ａと中間転写ベルトＭとの間の二次転写ニップ部によって二次転写部１３が形成されている。

二次転写部１３は、中間転写ベルトＭに形成されたトナー像を、給送部２０又は給送部９０から送り出された記録材Ｓに転写する。二次転写部１３の二次転写ローラ１３ａには、正極性のバイアスが印加される。正極性のバイアスが二次転写ローラ１３ａを介して二次転写部１３に印加されることで、レジストローラ対１４により搬送された記録材Ｓに、中間転写ベルトＭのベルト本体１０ｅ上の４色のトナー像が二次転写される。

また、中間転写ベルトＭ表面における、テンションローラ１０ｈに対向する位置には、中間転写体クリーナとしてのベルトクリーニング装置１１が当接するように配設されている。

二次転写部１３の上方には、定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂとで構成される定着装置１５が設けられている。トナー像が転写された記録材Ｓは、定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂとのニップに搬送され、定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂとによって加熱及び加圧されてその表面に、転写されていたトナー像が定着される。

装置本体１００Ａの下部には、画像形成に供される記録材Ｓが積載される給紙カセット２１を収納する給送部２０が配設され、給送部２０の更に下方には、記録材Ｓが積載される給送部９０が配設されている。

給送部２０では、給紙カセット２１内の記録材Ｓが、給紙ローラ（搬送ローラ）２２及びリタードローラ２３を介して一枚ずつ搬送路２４に送り出され、レジストローラ対１４等を有する給搬送装置を経由して二次転写部１３に供給される。

記録材Ｓの搬送方向に沿った二次転写部１３の下流側には、定着ローラ１５ａとこれに加圧される加圧ローラ１５ｂとを有する定着装置１５が配設されている。さらに、定着装置１５の下流側には、排紙ローラ対１８と、排紙トレイ１９とが配設されている。なお、図１における符号３０は、手差しトレイを示している。

以上の構成を備えるレーザビームプリンタ１００では、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にそれぞれ形成されたトナー像が、順次、反時計回り方向に回転する中間転写ベルトＭのベルト本体１０ｅ上に一次転写される。

感光体ドラム１ａ〜１ｄから中間転写ベルトＭへのトナー像の転写は、一次転写ローラ１０ａ〜１０ｄにそれぞれ正極性のバイアスが印加されることによりなされる。このように中間転写ベルトＭのベルト本体１０ｅ上に４色のトナー像が重なった状態で形成されたトナー像は、二次転写部１３へ移動させられる。

一方、トナー像転写後に、感光体ドラム１ａ〜１ｄの各表面に残ったトナーは、クリーニングブレード８ａ〜８ｄによってそれぞれに除去される。また、記録材Ｓへの二次転写後に中間転写ベルトＭのベルト本体１０ｅ上に残ったトナーは、ベルトクリーニング装置１１によって除去される。除去されたトナーは、回収トナー搬送路（不図示）を介して回収トナー容器（不図示）へと回収される。

［中間転写ベルトユニット］
次に、中間転写ベルトユニット１０について、図２を用いて説明する。図２は、本発明に係る中間転写ベルトユニット１０を示す斜視図である。なお、図２では、中間転写ベルトユニット１０の内部を視認し易くするために、便宜上、中間転写ベルトＭの中央部を省略して両端部のみを図示している。

図２に示すように、中間転写ベルトユニット１０は、同図の左右方向に長尺に構成され、長手方向の両側に中間転写ベルトメインフレーム４３をそれぞれ備えている。この中間転写ベルトユニット１０は、中間転写ベルトＭを張架する複数の張架部材としての駆動ローラ１０ｇ、従動ローラ１０ｆ及びテンションローラ１０ｈを備えている。

駆動ローラ１０ｇ、従動ローラ１０ｆ及びテンションローラ１０ｈは、各軸方向の両端部を、軸受け４１，４０，４２によりそれぞれ回転可能に支持された状態で、巻き掛けられた無端状の中間転写ベルトＭを張架している。この中間転写ベルトＭの周方向両端部には、それぞれ補強テープ４６（４６ａ，４６ｂ）が貼り付けられている。なお、図２における符号１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは、図１における一次転写ローラ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄのローラ部を図示省略して軸部のみを示している。

駆動ローラ１０ｇは、軸受け４１を介して中間転写ベルトメインフレーム４３に支持され、不図示の駆動手段から駆動を伝達されて回転することにより、中間転写ベルトＭをその周方向に回転駆動させる。駆動ローラ１０ｇの表面は、中間転写ベルトＭを滑り無く搬送するために、摩擦係数の高いゴム層で形成されている。

従動ローラ１０ｆは、軸受け４０を介して中間転写ベルトメインフレーム４３に支持され、中間転写ベルトＭの周方向Ｊ（図４参照）の回転に伴って連れ回り回転（従動回転）する。

テンションローラ１０ｈは、軸受け４２を介してテンションローラ支持側板４４と共に中間転写ベルトメインフレーム４３に対してスライド可能となるように、中間転写ベルトメインフレーム４３に支持されている。テンションローラ１０ｈは、圧縮バネで構成されるテンションバネ４５のバネ力により、中間転写ベルトＭを中間転写ベルトメインフレーム４３から離れる方向に付勢して張架している。

以上構成の中間転写ベルトユニット１０は、無端状ベルトとしての中間転写ベルトＭと、中間転写ベルトＭを張架する複数の張架ローラとしての駆動ローラ１０ｇ、従動ローラ１０ｆ及びテンションローラ１０ｈとを備えるベルト駆動装置を構成している。このベルト駆動装置により、中間転写ベルトＭは、張架ローラの１つである駆動ローラ１０ｇの駆動により周方向Ｊ（図４参照）に回転させられる。

ベルト本体１０ｅの基層は、ポリイミド（ＰＩ）やポリビニリデンフロライド（ＰＶＤＦ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等で形成される。基層を形成するこれらの素材は、引っ張り強度が高い樹脂系素材である。成形や強度、変形のしにくさなどの要件から、基層は、厚さが例えば４０μｍ〜１００μｍの間で作られることが多い。

また、トナーを転写する効率を高めるため、基層の外周面全体に亘ってゴム層などの異なる層を張り合わせた多層構造の中間転写ベルトも存在する。本発明に係る中間転写ベルトＭのベルト本体１０ｅは、これらいずれの組成でも構わない。

［ベルト寄り規制構成］
次に、ベルト寄り規制構成について図３を用いて説明する。なお、図３は、本発明に係る中間転写ベルトユニット１０を示す平面図（上面図）である。

本実施形態では、ベルト本体１０ｅの外周面両端部に、ベルト回転方向（周方向）に亘って補強テープ４６（４６ａ，４６ｂ）が貼り付けられており、これら補強テープ４６ａ，４６ｂによってベルト寄りを防止している。

補強テープ４６ａ，４６ｂは、各幅が例えば２〜３ｍｍ以上あれば良く、スペースが許す限り何ミリでも構わない。また、補強テープ４６ａ，４６ｂの各厚みは、例えば１０μｍ以上あれば良く、それ以上何ミリでも構わない。さらに、補強テープ４６ａと補強テープ４６ｂとで幅や厚みが異なっていたり、別の材質で備えられたりしても構わない。

補強テープ４６（４６ａ，４６ｂ）には、ポリエステルなどの樹脂系材料の他、ベルト本体１０ｅの基層と同じように、ポリイミド（ＰＩ）等のフィルム粘着テープが用いられる。基本的には、十分な引っ張り強度があれば材質は何であっても構わない。また、粘着剤には、アクリル系やシリコーン系などの一般的な材料を用いることができる。

補強テープ４６ａ，４６ｂの引っ張り強度が高いほど、ベルト寄り規制の効果は高まる。ただし、相対的にベルト本体１０ｅの方が硬いと、その効果は低くなる。そのため、補強テープ４６ａ，４６ｂの引っ張り強度が低い場合や、ベルト本体１０ｅの材質が極めて硬い場合には、補強テープ４６ａ，４６ｂを、或る程度の幅と高さを有する構成にする。実際には、ベルト本体１０ｅと同等程度のヤング率を持つ材質で、厚さが例えば２０〜５０μｍで、幅が数ミリ程度とするのが現実的である。

また、ベルト寄り規制の効果をより高めるために、図３のように補強テープ４６ａ，４６ｂが貼り付けられている部位の内周長を、補強テープ４６ａ，４６ｂが貼り付けられていない部分よりも短くなるようにする。ここでいう「内周長」とは、補強テープ４６ａ，４６ｂを備えた部分と、補強テープ４６ａ，４６ｂを備えない部分の、それぞれの平均的な内周長さ（ベルト幅方向、即ち周方向に直交する方向で平均化した内周長さ）のことを示す。従って、細かな凹凸による、部分的な内周長のことを指すのではない。

図３においては、中間転写ベルトＭや補強テープ４６ａ，４６ｂの理解が容易になるように、サイズ等を誇張して描いている。実際には、補強テープ４６ａ，４６ｂを備える部位と、補強テープ４６ａ，４６ｂを備えない部位との内周長差は、極めて僅かである。内周長差は、目視で明確に分かるほどの大きさではない。

内周長差を付けるように補強テープ４６ａ，４６ｂを備える場合には、補強テープ４６にバックテンションを掛けて、十分に引っ張りながら貼り付けるとよい。引っ張るときの力を強めるほど内周長差は大きくなり、ベルト寄り規制の効果はより高まる。

このように補強テープ４６を貼り付けた上で、従動ローラ１０ｆ、駆動ローラ１０ｇ及びテンションローラ１０ｈのスラスト長さ（軸方向長さ）を適切に設定することによって、効果をより十分に発揮することができる。例えば、一方の補強テープ４６ａの内側端面から他方の補強テープ４６ｂの内側端面までのベルト幅方向寸法Ｍ（内側端面間寸法）を、ベルト本体１０ｅがローラ１０ｆ，１０ｇ，１０ｈの何れかに当接する領域のベルト幅方向の当接寸法Ｋより短くする。

また、一方の補強テープ４６ａの外側端面から他方の補強テープ４６ｂの外側端面までのベルト幅方向寸法Ｎ（外側端面間寸法）を、ベルト本体１０ｅが何れかのローラ（１０ｆ，１０ｇ，１０ｈ）に当接する領域のベルト幅方向の当接寸法Ｋより長くする。特に、駆動ローラ１０ｇの端部が、補強テープ４６ａと補強テープ４６ｂとの貼られた部分に乗り上げるようにスラスト寸法を設定すると、ベルト寄り規制効果は高い。

このようにローラ１０ｆ〜１０ｈのスラスト長さ、及び補強テープ４６ａと補強テープ４６ｂの間隔を適切に設定すると、ベルト本体１０ｅが片側に寄った際に、補強テープ４６ａ側と補強テープ４６ｂ側のベルト回転周期に差を生み出すことができる。生み出された回転周期の差によって、ベルト本体１０ｅの片寄りは規制され、中間転写ベルトＭが中央の位置に戻ってくる。

例えば、ベルト本体１０ｅが寄って、駆動ローラ１０ｇの端部に補強テープ４６ａが乗り上げる量が多かったとすると、補強テープ４６ａ側の１回転の周期は、補強テープ４６ｂ側の１回転の周期よりも早くなる。

それにより、ベルト本体１０ｅは、駆動ローラ１０ｇに対して僅かに斜めに傾き、その傾きによって補強テープ４６ａの乗り上げ量が減る方向にベルト本体１０ｅは移動していく。つまり、中間転写ベルトＭは、中央の位置に戻っていくことになる。逆に、ベルト本体１０ｅが寄って、補強テープ４６ｂが乗り上げる量が多かった場合にも、同様のことが起こる。

このように、ベルト本体１０ｅがどちらかに寄っていたとしても、中間転写ベルトＭには、中央の位置に戻ろうとする作用が働くのである。

ベルト寄り規制の効果を高めるためには、上述したように、補強テープ４６にバックテンションを付けて貼り付けることが有効である。その他にも、補強テープ４６を何周にも巻き付けることや、厚みのあるテープを用いることや、引っ張り強度が高いテープを巻き付けることが有効である。

しかし、このように規制効果を高めようとすればするほど、補強テープ４６の継ぎ目である段差部分では、補強テープ４６がベルト本体１０ｅから剥がれる可能性が高まる。図４及び図５は、補強テープ４６（４６ａ，４６ｂ）の継ぎ目である段差部分４６ｃにおいて、補強テープ４６がベルト本体１０ｅから剥がれる現象を表す説明図である。

図４及び図５に示すように、補強テープ４６が貼り付けられた状態の中間転写ベルトＭを、継ぎ目のある段差部分４６ｃにおいて湾曲させたとすると、湾曲させることによって、外周部と内周部とに長さの差が生じる。この際、湾曲させる曲率半径が小さければ小さいほど、外周部と内周部との長さの差は大きくなる。

このような長さの差を吸収するため、外周部の補強テープ４６には、引き伸ばす方向（図５の矢印Ｅ、Ｆ方向）の力が働き、内周部のベルト本体１０ｅには、圧縮させる方向の力が働く。しかし、補強テープ４６の継ぎ目のように段差部分４６ｃがあると、円弧の接線方向に引き伸ばす力が働く以外に、補強テープ４６が剥がれる法線方向にも力が働くことになる。補強テープ４６が剥がれる法線方向の力は、補強テープ４６が厚くて段差が大きいほど大きく働く。

したがって、補強テープ４６が薄いほど剥がれにくい傾向にある。よって、厚い補強テープを１周巻くより、薄い補強テープを数周巻いた方が良い。

しかし、どれだけ薄い補強テープを巻いたとしても、段差によって生じている、補強テープ４６を剥がす方向の力をゼロにすることはできない。そのため、長期に亘って中間転写ベルトＭを走行駆動するうちに、少しずつベルト本体１０ｅから補強テープ４６が剥がれる可能性がある。特に、外周からベルトクリーニング装置１１端部のシール部材１２などが当接する場合、外周部に拘束力が働くことになり、補強テープ４６の剥がれを助長してしまう。

そして、補強テープ４６が一部剥がれた状態で曲率半径の小さい位置を通過すると、ベルト本体１０ｅが座屈変形するようになる。これは、内周部に中間転写ベルトＭを圧縮させる方向の力が働いた際、薄いベルト１枚の状態では、座屈変形しやすいためである。

このとき、座屈変形したときのベルト本体１０ｅの曲率半径が小さいため、座屈部分に大きな応力が発生することになる。そのため、長期に亘って走行駆動すると、何度も繰り返し大きな応力が働き、ベルト本体１０ｅが破損することになる。

このような破損を防ぐには、補強テープ４６とベルト本体１０ｅとの剥がれ、或いは、座屈変形が起こらないようにする必要がある。これらに対する最も効果的な対策は、補強テープ４６に繋ぎ目をつくらないようにベルト本体１０ｅの回転方向（周回方向）に空間を空けて貼り付けることである。

図６は、隙間部４６ｄを設けることで補強テープ４６の繋ぎ目を無くした貼り方を表す説明図である。この場合、ベルト本体１０ｅ上の補強テープ４６には繋ぎ目が無いため、ベルト本体１０ｅの曲率半径を小さくしても、ベルト本体１０ｅを圧縮させる力は働かない。ただし、急激な中間転写ベルトＭの曲がりを防ぐため、隙間部４６ｄは、ベルト本体１０ｅの回転方向（周方向）において２ｍｍ以上あることが望ましい。

しかし、隙間部４６ｄを設けて補強テープ４６を貼り付けた場合であっても、補強テープ４６がベルト本体１０ｅから剥がれる問題が発生する可能性はある。つまり、補強テープ４６の隙間部４６ｄにおける切断面が曲率半径の小さい場所に位置するとき、補強テープ４６の屈曲に対する復元力によって補強テープ４６は剥がれようとする。なお、図６における符号４６_１，４６_２，４６_３，４６_４は、補強テープ４６の１層目、２層目、３層目、４層目をそれぞれ示す。また、ａ_１，ａ_２，ａ_３，ａ_４は、補強テープ４６の１層目４６_１の巻き始めの一端部、２層目４６_２の一端部、３層目４６_３の一端部、４層目４６_４の一端部をそれぞれ示す。さらに、ｂ_１，ｂ_２，ｂ_３，ｂ_４は、補強テープ４６の１層目４６_１の巻き終わりの他端部、２層目４６_２の他端部、３層目４６_３の他端部、４層目４６_４の他端部をそれぞれ示す。

さらに、図６に示すように、外周からベルトクリーニング装置１１端部のシール部材１２などが当接する場合には、当接物が補強テープ４６の隙間部４６ｄに引っ掛かって補強テープ４６を引き剥がすおそれがある。

このように、補強テープ４６に隙間部４６ｄを設けて貼り付けるだけの方法では、中間転写ベルトＭの破れに対して効果はあるものの、補強テープ４６の剥がれが起こるおそれがあり、好ましくない。

そこで、本発明に係る実施形態では、図７に示すように、全体が連続する一本の長尺テープとして構成された補強テープ４６（４６ａ，４６ｂ）を、ベルト本体１０ｅの周方向Ｊに直交する両端部上に連続的に重ねて貼り付ける。この工程において、最初の重なり部は、ベルト本体１０ｅに対して補強テープ４６を浮かせた状態で貼り付けて、撓み部１６を形成する。

その後は、連続して連なる補強テープ４６を撓み部１６に重ねるように複数回巻いていく。このように構成して、ベルト本体１０ｅの回転方向を規定することで、補強テープ４６の剥がれを防止することができる。ただし、上述のように、急激な中間転写ベルトＭの曲がりを防ぐため、補強テープ４６の撓み部１６の領域である、撓み部１６形成の直前部分４６ｅと巻き始め部分４６ｆとの間の所定距離Ｇは、中間転写ベルトＭの回転方向で２ｍｍ以上あることが望ましい。

このように本実施形態の補強部３６では、ベルト本体１０ｅの周方向Ｊに直交する両端部の外周面に対して補強テープ４６を一周以上巻き付ける。そして補強部３６では、巻き始めの一端部（４６ｆ）を越えるときに周方向Ｊでの一端部（４６ｆ）より所定距離Ｇだけ手前（所定距離手前）の部位（４６ｅ）から一端部（４６ｆ）と重なる部分まで補強テープ４６を撓ませて撓み部１６を形成されている。

また、所定距離Ｇは、上記のように２ｍｍ以上に設定されることがベルト寄り規制効果を高める上で好ましいが、例えば１０ｍｍを超えるとベルト寄り規制効果が低くなることが考えられる。そのため、所定距離Ｇは、上限を１０ｍｍとして、２〜１０ｍｍの範囲内で設定されることがより好ましい。

上記のように補強テープ４６を浮かせて貼り付けた場合でも、浮かし量が足りなければ、曲率半径の小さい部位に位置するとき、ベルト本体１０ｅの重なり部分は圧縮の力を受けるおそれがある。圧縮力を受ける場合、ベルト本体１０ｅは、圧縮力で座屈変形してこの座屈変形を繰り返して破損する可能性がある。

よって、補強テープ４６の撓み部１６の浮かし量を適切に設定することで、ベルト本体１０ｅと補強テープ４６とが互いに圧縮と引っ張りを起こさない状態になり、中間転写ベルトＭの破損を防止することができる。

このときの補強テープ４６の浮かし量について、図８を用いてより具体的に説明する。なお、図８は、補強テープ４６の浮かし量を表す説明図である。

すなわち、図８のように、中間転写ベルトユニット１０の駆動ローラ１０ｇ、従動ローラ１０ｆ及びテンションローラ１０ｈのうちの最小径のローラの直径をφＤ、ベルト本体１０ｅの厚みをｔ、補強テープ４６の厚みをＴとする。さらに、補強テープ４６の撓み部（浮き領域）１６の膨出部分４６ｇにおける最小径ローラの中心Ｃに関する角度をＸ゜とする。

図８において、角度Ｘ゜に関するベルト本体１０ｅの長さをＡ、補強テープ４６の長さをＢとするとき、長さＡと長さＢとの差（Ｂ−Ａ）が０を超えていれば、ベルト本体１０ｅと補強テープ４６とは互いに圧縮と引っ張りを起こさない関係となる。つまり、この関係は、次式（１），（２），（３）のようになる。
Ａ＝π（Ｄ＋２ｔ）・Ｘ／３６０ …（１）
Ｂ＝π（Ｄ＋２ｔ＋２Ｔ＋２Ｔ）・Ｘ／３６０ …（２）
Ｂ−Ａ＝π（４Ｔ）・Ｘ／３６０＞０ …（３）

このような長さ関係に従って補強テープ４６をベルト本体１０ｅに貼り付けることで、撓み部１６が適切な浮かし量となり、ベルト破れを防止することができる。

ここで例えば、補強テープ４６を浮かせて貼り付けた構成において、補強テープ貼付け部分に外周からベルトクリーニング装置１１端部のシール部材１２などが当接する場合には、当接物により補強テープ４６の撓み部１６にストレスを与えることになる。

このような状態で中間転写ベルトＭを使用し続けると、繰り返しのストレスで、撓み部１６の補強テープ自身が切れてしまう可能性がある。これを未然に防止するためには、図９に示すように、撓み部１６の内方に弾性部材１７を挟み込むことが好ましい。つまり、ベルト本体１０ｅの外周面における一端部（４６ｆ）と所定距離Ｇだけ手前の部位（４６ｅ）との間に弾性部材１７を配置し、撓み部１６を、弾性部材１７を巻き付けるように設ける。

このように弾性部材１７を挟み込むことで、撓み部１６での補強テープ４６の自由度を抑制して、当接物から受けるストレスを大幅に低減することができる。撓み部１６に挟み込まれる弾性部材１７は、弾性材料から構成されるため、ベルト本体１０ｅと補強テープ４６とが互いに圧縮と引っ張りを起こすこともない。

本実施形態では、弾性部材１７として弾性接着剤を用いることができるが、これに限定されることはなく、例えばポリウレタンフォームやゴム系の発泡体などの軟質の弾性特性を有する材料を用いることもできる。

また、本実施形態のように、ベルト本体１０ｅの周方向Ｊと直交する両端部に摺擦する摺擦部材としてシール部材１２を備える場合、最後の一周分の補強テープ４６の他端部４６ｈを、中間転写ベルトＭの周方向Ｊに対する上流側に向けて貼り付けている。この構成によれば、シール部材１２がベルト本体１０ｅの幅方向両端部に摺擦を繰り返しても、補強テープ４６の他端部４６ｈがシール部材１２に引っ掛かることがない。従って、他端部４６ｈがシール部材１２を滑らかに受け流すことにより、補強テープ４６の他端部４６ｈから剥がれる不都合の発生を確実に回避することができる。

以上説明した補強部３６は、両端部外周面に対し補強テープ４６を一周以上巻き付け、巻き始めの一端部（４６ｆ）を越える時に周方向Ｊでの一端部より所定距離手前の部位から一端部（４６ｆ）と重なる部分まで補強テープを撓ませた撓み部１６を有する。

これにより、上記ローラ１０ｇ，１０ｆ，１０ｈのうちで曲率半径の小さいローラを補強テープ４６が通過する時に生じる外周部と内周部との長さの差を、撓み部１６を設けて経路長が長くなるように貼られた補強テープ４６の外周部で吸収できる。このように、段差部分４６ｃ（図４参照）に対応する箇所の周長を長くし、補強テープ４６の継ぎ目部分でベルト本体１０ｅが座屈変形を繰り返すことを防止でき、補強テープ４６の剥がれを防止でき、中間転写ベルトＭの長寿命化を実現することができる。

さらに、補強テープ４６の最後の１周の部分を、他の部分に比して薄く若しくは剛性を低くすることにより、ベルト本体１０ｅの座屈を軽減することができ、ベルト破れを抑制することができる。

１０…ベルト駆動装置（中間転写ベルトユニット）、１０ｅ…ベルト本体、１０ｆ，１０ｇ，１０ｈ…複数の張架ローラ（従動ローラ，駆動ローラ，テンションローラ）、１２…摺擦部材（シール部材）、１６…撓み部、１７…弾性部材、３６…補強部、４６，４６ａ，４６ｂ…補強テープ、４６ｆ…巻き始めの一端部（巻き始め部分）、Ｇ…所定距離、Ｊ…周方向、Ｍ…無端状ベルト（中間転写ベルト）

Claims (5)

1. 無端状のベルト本体と、
   前記ベルト本体の周方向に直交する幅方向の両端部をその外周面に巻き付け貼付した補強テープによって補強する補強部と、を備え、
   前記補強部は、
   前記両端部の外周面に対して前記補強テープを一周以上巻き付け、且つ、巻き始めの一端部を越えるときに前記周方向での前記一端部より所定距離手前の部位から前記一端部と重なる部分まで前記補強テープを撓ませた撓み部を有する、
   ことを特徴とする無端状ベルト。
2. 前記ベルト本体の外周面における前記一端部と前記所定距離手前の部位との間に弾性部材が配置され、
   前記撓み部は、前記弾性部材を巻き付けるように設けられる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無端状ベルト。
3. 前記所定距離は、２ｍｍ以上に設定される、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の無端状ベルト。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無端状ベルトと、
   前記無端状ベルトを張架する複数の張架ローラと、を備え、
   前記複数の張架ローラのうちの何れかの駆動により前記無端状ベルトが前記周方向に回転させられる、
   ことを特徴とするベルト駆動装置。
5. 前記ベルト本体の前記両端部に摺擦する摺擦部材を備え、
   最後の一周分の前記補強テープの他端部は、前記無端状ベルトの前記周方向に対する上流側を向いている、
   ことを特徴とする請求項４に記載のベルト駆動装置。

Images