JP2014115394A - Endless belt and belt drive device - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to an endless belt used in an image forming apparatus such as a printer and a copying machine, and a belt driving device for driving the endless belt.
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。 Conventionally, some image forming apparatuses such as printers and copying machines employ endless belts such as an intermediate transfer belt and a recording material conveying belt. In an image forming apparatus provided with such an endless belt, it is necessary to regulate the deviation (one side deviation) of the belt that occurs when the belt is driven. Here, “belt shift” means that the endless belt moves in the width direction perpendicular to the conveyance direction (rotation direction) of the endless belt.
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。 Phenomenon that the reinforcing tape peels off from the belt body at the stepped part that is the seam of the reinforcing tape when a plurality of reinforcing tapes are wound around both ends in the width direction of the belt body of the endless belt to increase the regulation effect near the belt May occur. This is because when the reinforcing tape passes through a portion having a small radius of curvature such as a stretch roller, a difference in length occurs between the outer peripheral portion and the inner peripheral portion, and a force acts in the direction of peeling the reinforcing tape. Because.
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。 Further, even when a seal member or the like at the end of the belt cleaning device comes into contact with the outer periphery of the belt, a binding force acts on the outer periphery, and the reinforcing tape is easily peeled off from the belt body. If the endless belt is further driven while the reinforcing tape is peeled off, a compressive force may act on the inner periphery of the belt when passing through a portion having a small curvature radius, and the belt body may buckle and deform. While such buckling deformation is repeated, the endless belt may be damaged.
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11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。
Therefore, a belt driving device configured to solve this problem has been proposed (see Patent Document 1). In this device, as shown in FIG. 11, the end portions of the
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。
However, according to the belt driving device described in
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。
If the belt main body and the reinforcing tape are peeled off, the belt main body located on the inner peripheral portion may be repeatedly buckled and broken. Further, when the seal member or the like at the end of the belt cleaning device contacts from the outer periphery, there is a possibility that the
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。 The present invention relates to an endless belt and a belt capable of preventing the belt body from repeatedly buckling and deforming at the joint portion of the reinforcing tape and preventing the peeling of the reinforcing tape, thereby realizing a long life of the endless belt. An object is to provide a drive device.
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、前記補強テープが前記両端部の外周面に対する一周巻き毎に分割されて、前記ベルト本体の全周長さより短い複数の第1テープと前記全周長さより長い第2テープとして構成され、且つ、前記複数の第1テープを、各一端部と各他端部とで凹部を形成するように前記外周面に貼り付け、前記第2テープを、前記凹部を跨いで撓んだ状態でその他端部を一端部に貼り付けていることを特徴とする。 The present invention, in an endless belt, comprises an endless belt main body, and a reinforcing portion that is reinforced with a reinforcing tape that is wound around and attached to both ends of the belt body in the width direction perpendicular to the circumferential direction of the belt main body, The reinforcing portion is configured as a plurality of first tapes shorter than the entire circumferential length of the belt main body and a second tape longer than the entire circumferential length, wherein the reinforcing tape is divided for each round of winding with respect to the outer peripheral surface of the both end portions. In addition, the plurality of first tapes are attached to the outer peripheral surface so as to form a recess at each one end and each other end, and the second tape is bent across the recess. The other end is attached to one end.
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。 According to the present invention, it is possible to prevent the belt main body from repeatedly buckling and deforming at the joint portion of the reinforcing tape, and to prevent the reinforcing tape from peeling off, thereby making it possible to extend the life of the endless belt.
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。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus including an intermediate
[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。
[Overall configuration of laser beam printer]
The
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)。
In the intermediate
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。
The belt
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。
The
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。
With the above configuration, primary transfer nips as primary transfer portions are formed between the photosensitive drums 1 a to 1 d and the intermediate transfer belt M, respectively. The intermediate transfer belt M is rotated in the same direction as the driving
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。
The
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。
Around each of the photosensitive drums 1a to 1d, in order along the rotation direction,
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。
On the surface of the intermediate transfer belt M, a
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。
The
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。
Further, a
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。
Above the
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。
Below the apparatus
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。
In the
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。
A fixing
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。
In the
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。
Transfer of the toner image from the photosensitive drums 1a to 1d to the intermediate transfer belt M is performed by applying a positive bias to the
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。
On the other hand, the toner remaining on the respective surfaces of the photosensitive drums 1a to 1d after the toner image transfer is removed by the
[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。
[Intermediate transfer belt unit]
Next, the intermediate
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。
As shown in FIG. 2, the intermediate
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。
The driving
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。
The driving
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。
The driven
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。
The
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。
The intermediate
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。
The base layer of the
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。
In addition, in order to increase the efficiency of transferring the toner, there is an intermediate transfer belt having a multilayer structure in which different layers such as a rubber layer are bonded to the entire outer peripheral surface of the base layer. The
[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。
[Belt shift control configuration]
Next, the belt deviation regulating configuration will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a plan view (top view) showing the intermediate
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。
In the present embodiment, the reinforcing tape 46 (46a, 46b) is attached to both ends of the outer peripheral surface of the belt
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。
The reinforcing
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。
As the reinforcing tape 46 (46a, 46b), a film adhesive tape such as polyimide (PI) is used in the same manner as the base layer of the
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。
The higher the tensile strength of the reinforcing
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。
Further, in order to further enhance the effect of regulating the belt shift, the inner peripheral length of the portion where the reinforcing
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。
In FIG. 3, the size and the like are exaggerated to facilitate understanding of the intermediate transfer belt M and the reinforcing
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。
When the reinforcing
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。
By sticking the reinforcing
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。
In addition, the belt
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。
As described above, when the thrust length of the
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。
For example, if the belt
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。
As a result, the belt
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。
As described above, even if the belt
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。
In order to increase the effect of the belt shift restriction, it is effective to attach the reinforcing
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。
However, the higher the restriction effect is, the higher the possibility that the reinforcing
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。
As shown in FIGS. 4 and 5, if the intermediate transfer belt M with the reinforcing
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。
In order to absorb such a difference in length, a force in the extending direction (directions of arrows E and F in FIG. 5) acts on the reinforcing
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。
Therefore, the thinner the reinforcing
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。
However, no matter how thin the reinforcing tape is wound, the force in the direction of peeling the reinforcing
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。
When the reinforcing
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。
At this time, since the radius of curvature of the belt
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。
In order to prevent such breakage, it is necessary to prevent the reinforcing
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。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing how to attach the reinforcing
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。
However, even if the
なお、図6における符号461,462,463,464は夫々、補強テープ46の1層目、2層目、3層目の第1テープと、4層目の第2テープを示す。また、a1,a2,a3,a4は、1層目の第1テープ461の巻き始めの一端部、2層目の第1テープ462の巻き始めの一端部、3層目の第1テープ463の巻き始めの一端部、4層目である第2テープ464の巻き始めの一端部を夫々示す。更に、b1,b2,b3,b4は、1層目の第1テープ461の巻き終わりの他端部、2層目の第1テープ462の巻き終わりの他端部、3層目の第1テープ463の巻き終わりの他端部、4層目である第2テープ464の巻き終わりの他端部を夫々示す。
Note that
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。
Further, as shown in FIG. 6, when the
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。
As described above, the method of simply providing the reinforcing
そのため、本発明では、図7に示すように、補強テープ46を、1つ以上の第1テープ及び第2テープにより構成し、ベルト本体10eの幅方向の外周面両端部にて、長手方向の一端部と他端部とが重なり合わないように貼り付ける。これにより、ベルト本体10eの外周面27上に凹部28を形成し、最後の1周分を、凹部28を跨ぐように貼り付ける。
Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 7, the reinforcing
即ち本実施形態では、補強部36(図2参照)は、補強テープ46が両端部の外周面に対する一周巻き毎に分割されて、ベルト本体10eの全周長さより短い第1テープ461,462,463と、全周長さより長い第2テープ464として構成される。さらに、第1テープ461,462,463を、各一端部a1,a2,a3と各他端部b1,b2,b3とで凹部28を形成するように外周面27に貼り付け、第2テープ464を、凹部28を跨いで撓んだ状態でその他端部b4を一端部a4に貼り付けている。
In other words, in the present embodiment, the reinforcing portion 36 (see FIG. 2) includes the
このような構成により、補強テープ46の剥がれを防止しながら、ベルト本体10eの回転方向を規定することができる。
With such a configuration, the rotation direction of the
ここで、補強テープ46の最後の1周を貼りつける際、ベルト本体10eに対して張った状態で貼り付けてしまうと従来同様、曲率半径の小さい場所に位置するとき、ベルト本体10eの継ぎ目部分は圧縮の力を受けてしまう。このとき、ベルト本体10eは、圧縮の力によって座屈変形してしまう。そして、座屈変形を繰り返すと、ベルト本体10eは破損するおそれが生じる。
Here, when the last round of the reinforcing
よって、補強テープ46の最後の1周(1層)において凹部28を跨いで貼り付ける際は、図7に示したように、ベルト本体10eに対して弛ませた弛み部31を形成しながら、第2テープ464の巻き始めの一端部a4上に巻き終わりの他端部b4を貼り付ける。このようにすることで、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ようになるため、ベルト本体10eの破損を防止することができる。
Therefore, when pasting the
この場合における補強テープ46の弛み量について、図8を参照して説明する。なお、図8は、補強テープのたるみ量を表す説明図である。
The amount of loosening of the reinforcing
すなわち、図8に示すように、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の凹部28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。
That is, as shown in FIG. 8, the diameter of the smallest roller among the driving
このとき、弛み部31の弛み量は、凹部28における角度X°の範囲内でのベルト本体10eの長さAと、補強テープ46の最後の1層の長さBとの差(B−A)以上あれば、互いに圧縮と引っ張りとを起こさない関係となる。この関係を式で書くと、次式(1),(2),(3)のようになる。
A=π(D+t)・X/360 …(1)
B=π(D+2t+2Tn+T)・X/360 …(2)
B−A=π{(2n+1)T+t}・X/360 …(3)
At this time, the slack amount of the
A = π (D + t) · X / 360 (1)
B = π (D + 2t + 2Tn + T) · X / 360 (2)
B−A = π {(2n + 1) T + t} · X / 360 (3)
なお、図8において、ベルト本体10e上には第1テープ461から第1テープ46n−1、第2テープ46nが層状に貼り付けられている。また、a1は第1テープ461の巻き始めの一端部、an−1は第1テープ46n−1の巻き始めの一端部、anは第2テープ46nの巻き始めの一端部である。さらに、b1は第1テープ461の巻き終わりの他端部、bn−1は第1テープ46n−1の巻き終わりの他端部、bnは第2テープ46nの巻き終わりの他端部である。
In FIG. 8, the
本実施形態では、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を備えている(図7参照)。この構造において、最後の一周(一層)分の補強テープ46である第2テープ464の他端部b4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。
In the present embodiment, a
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b4がシール部材12に引っ掛かることがない。従って、他端部b4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b4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。
According to this configuration, the
ここで、図9及び図10の変形例に示すように、第2テープ464を、凹部28を跨いで撓んだ部分である継ぎ目部32,33が凹部28内の形状に沿って貼り付くように構成することもできる。
Here, as shown in the modification of FIG. 9 and FIG. 10, the
つまり、図9に示す変形例では、図7の弛み部31のように弛ませるのではなく、継ぎ目部32を凹部28内の形状に沿わせて第2テープ464の貼り付けを行っており、これによっても同様の効果を得ることができる。また、図10に示す変形例においても、図7の弛み部31のように弛ませるのではなく、継ぎ目部33を凹部28内の形状に沿わせて第2テープ462の貼り付けを行っており、これによっても同様の効果を得ることができる。
That is, in the modification shown in FIG. 9, rather than loosened as
図9の変形例では、第2テープ464が、第1テープ461〜463と同じ厚みに構成されている。また、図10の変形例では、最後の1周(1層)の第2テープ(この例では462)が、第1テープ461よりも薄い厚みのテープとして構成されている。このように、最後の1層の第2テープ462を薄く若しくは剛性を低くすることで、継ぎ目部33での拘束力をより低減し、中間転写ベルトMの座屈をより軽減できるので、ベルト破れをより効果的に抑制することができる。
In the modification of FIG. 9, the
以上の本実施形態及び変形例によると、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ると共に、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。
According to the embodiment and the modification described above, it is possible to prevent the belt
すなわち、本実施形態及び変形例では、1つ以上の第1テープを、ベルト本体10eの幅方向両端の外周面にて、テープ両端同士が重なり合うことなく貼り付けている。さらに、最後の1周の第2テープは、凹部28を跨ぐように貼り付けている。これにより、シール部材12のように外周から当接するものがある場合でも、補強テープ46の剥がれを防止することができる。
That is, in the present embodiment and the modification, one or more first tapes are pasted on the outer peripheral surfaces at both ends in the width direction of the
また、最後の1周の第2テープを、凹部28内に弛ませて弛み部31としながら貼り付けたり、凹部28内の形状に沿わせて貼り付けたりすることで、周長を長くして余長を設けることができる。これにより、張架ローラなど曲率半径の小さい場所を通過する時に生じる外周部と内周部との長さの差を、経路長を長くして貼られた第2テープによって吸収し、座屈が起こらないようにすることができる。その結果、ベルト本体10eと補強テープ46の外周部と内周部の長さの差によって生じるベルト破れを防止することができる。
In addition, the second tape of the last round is loosened in the
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…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)、28…凹部、31…弛み部、32,33…凹部を跨ぐ部分(継ぎ目部)、36…補強部、46,46a,46b…補強テープ、461,462,463…第1テープ、464…第2テープ、a1,a2,a3,a4…一端部、b1,b2,b3,b4…他端部、J…周方向、M…無端状ベルト(中間転写ベルト)
DESCRIPTION OF
Claims (5)
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、
前記補強テープが前記両端部の外周面に対する一周巻き毎に分割されて、前記ベルト本体の全周長さより短い複数の第1テープと前記全周長さより長い第2テープとして構成され、且つ、
前記複数の第1テープを、各一端部と各他端部とで凹部を形成するように前記外周面に貼り付け、前記第2テープを、前記凹部を跨いで撓んだ状態でその他端部を一端部に貼り付けている、
ことを特徴とする無端状ベルト。 An endless belt body,
Reinforcing part that reinforces with both ends of the width direction perpendicular to the circumferential direction of the belt main body with a reinforcing tape wound around the outer peripheral surface,
The reinforcing part is
The reinforcing tape is divided for each round of winding with respect to the outer peripheral surface of the both ends, and is configured as a plurality of first tapes shorter than the entire circumferential length of the belt body and a second tape longer than the entire circumferential length, and
The plurality of first tapes are attached to the outer peripheral surface so as to form a recess at each one end and each other end, and the other end of the second tape is bent across the recess. Pasted on one end,
An endless belt characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の無端状ベルト。 In the second tape, a portion straddling the recess is pasted along the shape of the recess,
The endless belt according to claim 1.
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。 The second tape has the same thickness as the first tape or thinner than the first tape.
The endless belt according to claim 1 or 2, characterized by the above.
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。 The endless belt according to any one of claims 1 to 3,
A plurality of stretching rollers that stretch the endless belt, and
The endless belt is rotated in the circumferential direction by driving one of the plurality of stretching rollers.
A belt drive device characterized by that.
前記第2テープの前記他端部は、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。 A rubbing member that rubs against both ends of the belt body;
The other end portion of the second tape faces the upstream side with respect to the circumferential direction of the endless belt,
The belt driving device according to claim 4, wherein
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