JP3157517B2

JP3157517B2 - 感光体ベルト又は転写搬送ベルト及びそのベルト駆動装置

Info

Publication number: JP3157517B2
Application number: JP27868090A
Authority: JP
Inventors: 勝也山口; 敬三野中
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 1990-10-16
Filing date: 1990-10-16
Publication date: 2001-04-16
Anticipated expiration: 2016-04-16
Also published as: JPH04153116A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、電子写真方式を用いた電子写真装置に用い
られる感光体ベルト又は転写搬送ベルトと、そのベルト
駆動装置とに関するものである。

（従来の技術）従来より、電子写真装置において、装置の軽量化及び
コンパクト化を目的として、互いに略平行に配置した複
数本のローラ部材に、表面に感光体層または誘電体層を
形成した平ベルトを掛け渡し、該平ベルトを感光体ドラ
ムの代わりに感光体ベルト、または転写搬送ベルトとし
て用いることが知られている。

ところが、このような用途に用いられる平ベルトは、
プラスチックフィルムや金属箔等、薄くかつ伸びが小さ
くて強度の高い材料を基材として形成される場合が多
い。そのため、この種の感光体ベルト又は転写搬送ベル
トは、弾性変形し難いことから、各関連部品の寸法誤
差、ローラ部材の取付誤差、ベルト張力のアンバラン
ス、ベルト周長さの不均一などをベルト自体の変形で吸
収することができず、その結果、ベルトの走行時に蛇行
が発生し易いという問題があった。

一方、このような電子写真装置では、正確な画像形成
を行うために、高精度、高解像度が要求されるので、こ
のベルトの蛇行を防止する必要がある。

そして、このようなベルトの蛇行を防止するための従
来技術として、特開昭56−127501号公報や特開昭59−20
5052号公報に示されるようにベルト裏面に蛇行防止用の
突起を設ける一方、ロール側にその突起と係合するガイ
ド溝を設けたり、特開昭57−60347号公報に示されるよ
うにベルト両端に当接してベルトの幅方向への移動を規
制する規制部材を設けてベルトの蛇行を強制的に防止す
ることが提案されている。また、実開昭58−110609号公
報や実開昭64−48457号公報に示されるような複雑なメ
ガニズム構造を用いて蛇行を修正するようにしたものも
ある。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記従来のものには、それぞれ下記の
ような問題がある。

すなわち、特開昭56−127501号公報及び特開昭59−20
5052号公報に示される構造では、ベルトに突起を設ける
ためにコストの増大を招くとともに、この突起のために
ベルトの製造上ジョイント部が必要となり、シームレス
ベルトとするのは困難である。さらに、突起部は損傷し
易いので、信頼性が低下する虞れがあった。

また、特開昭57−60347号公報に示される構造では、
外側からベルトを強制的に規制するようにしているが、
上記のようにベルトが薄いためにベルト端部の損傷やベ
ルトのしわが発生しやすい。特に、ベルトが金属、プラ
スチック等の剛性の高い材料でしかも薄肉の場合には、
規制部材も磨耗等による損傷を受けやすい。規制部材と
して上記公報のような部材の代わりにローラにフランジ
を設けた場合も同様である。

さらに、実開昭58−110609号公報、実開昭64−48457
号公報に示されるものでは、複雑なメカニズムを用いて
蛇行を修正するために高価となり、しかも余分なスペー
スを必要とし、装置全体としての大型化に繋るばかりで
なく、複雑な機構で部品点数が多く、それだけ故障発生
要因が増加することになり、装置の信頼性が十分に確保
されているとは言い難いものであった。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その
目的は、上記従来技術の問題が特にベルトの薄肉性に起
因する点に着目し、適度な剛性と可撓性とを維持しなが
らベルト厚みを増大しうる手段を講ずることにより、ベ
ルトの走行特性を改善するとともに、簡易な構成でベル
トの蛇行を防止しうる感光体ベルト又は転写搬送ベルト
及びそのベルト駆動装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため本発明では下記のような手段
を講じた。

請求項（１）の発明は、電子写真装置に用いられ、表
面側に設けられたフィルム状の張力体層と背面側に設け
られ弾性体で構成された弾性体層との少なくとも２層の
積層構造からなる感光体ベルト又は転写搬送ベルトであ
って、上記張力体層は、ベルト周方向にジョイント部の
ない連続的に形成されたエンドレスであると共にベルト
幅方向に均質であって、弾性率が200Kgf/mm²以上で且つ
厚みが100μｍ以下である２軸延伸されたプラスチック
フィルム材料で構成されている一方、上記弾性体層は、
その厚みが100μｍ以上であるものとする。

請求項（２）の発明は、ベルト駆動装置として、複数
本のローラを設け、上記請求項（１）記載の感光体ベル
ト又は転写搬送ベルトを上記各ローラ間に巻回して駆動
するように構成したものである。

請求項（３）の発明は、上記請求項（２）の発明にお
いて、少なくとも１本のローラを、ベルト接触面が硬質
プラスチックで形成されたものとする。

請求項（４）の発明は、上記請求項（２）又は（３）
の発明において、ベルト走行域の外側の少なくとも一方
側に、ベルトの横移動を規制するベルト案内部材を設け
たものである。

請求項（５）の発明は、上記請求項（２）の発明と同
様のベルト駆動装置に使用される請求項（１）の発明の
感光体ベルト又は転写搬送ベルトを、ベルト案内部材と
対向する側の端部において、弾性体層が張力体層よりも
ベルト幅方向に突出するよう形成したものである。

請求項（６）の発明は、上記請求項（２）の発明と同
様のベルト駆動装置に使用される請求項（１）又は
（５）の発明の感光体ベルト又は転写搬送ベルトにおい
て、ベルト案内部材と対向する側のベルト端部に、上記
ベルト案内部材との間の摩擦係数を低減させる層を形成
したものである。

（作用）以上の構成により、請求項（１）の発明では、表面側
に設けられたフィルム状の張力体層の背面側に弾性体か
らなる弾性体層が設けられているので、ベルトの駆動に
必要な取付張力が低下し、走行が円滑となり、またトナ
ー，紙粉等の異物が噛み込んだときにも、ベルトの損傷
が抑制されるとともに、適度なベルト剛性と可撓性とを
維持しながら、ベルト厚みの増大が可能となる。

そして、ベルト厚みの増大により、走行中におけるし
わの発生等が防止され、ベルトの走行特性が向上するこ
とになる。

また、張力体層が弾性率が200Kgf/mm²以上で厚みが10
0μｍ以下の２軸延伸されたプラスチックフィルム材料
で構成されているので、薄膜化により張力体層の各種特
性が向上するとともに、張力体層がベルト幅方向に均質
なプラスチックフィルム材料で構成されているので、ベ
ルト張力のバランスが良好となり、走行が安定化する。

さらに、張力体層がジョイント部のない周方向に連続
して形成されたエンドレスに構成されているので、張力
体ジョイント部による走行への悪影響が回避されること
になる。

また、ベルト背面側の弾性体層の厚みが異物の大き
さ、弾性体材料の弾性等に応じた100μｍ以上に設けら
れているので、張力体層の厚みを薄く維持しながら、ベ
ルト全体の厚みが増大し、上述のようなベルト損傷，し
わの発生の防止作用が得られる。

請求項（２）の発明では、上記請求項（１）の発明の
構成を有する感光体ベルト又は転写搬送ベルトが複数本
のローラ部材を有するベルト駆動装置に使用されること
により、上述のような作用が現実に得られることにな
る。

請求項（３）の発明では、ローラ部材のベルト接触面
が硬質プラチック材料で形成されているので、ベルト背
面側と弾性体層との間の摩擦係数が走行に適したものと
なるとともに、高価な金属ローラ，ゴムローラ等を用い
なくてもよいので、装置全体としてのコストダウンにつ
ながる。

請求項（４）の発明では、ベルトが走行する領域の外
側にベルトの横移動を規制するベルト案内部材が設けら
れているので、高価な蛇行検出部材で蛇行を検出してベ
ルトの蛇行を制御するもののような複雑な機構，部材を
設けることなく、簡素かつコンパクトな構成でベルトの
蛇行防止が可能になるのである。

請求項（５）の発明では、ベルトの端部において、弾
性体層が張力体層よりもベルト幅方向に突出するように
形成されているので、弾性体がベルト案内部材と当接し
てベルトの横移動が規制されることになり、ベルトの走
行中に絶えずベルト端面が当接しても、ベルト案内部材
の磨耗等の損傷が防止されることになる。

請求項（６）の発明では、ベルトの端面に、例えばふ
っ素樹脂等の低摩擦係数を有する層が形成されているの
で、ベルトとベルト案内部材との間の摩擦係数が低減
し、摺動特性が改善される、（実施例）以下、本発明の実施例について、図面に基づき説明す
る。

第２図は、本発明による電子写真装置内に収容された
ベルト駆動装置を示し、３軸系の感光体ベルト（又は転
写搬送ベルト）の駆動装置である。図において、１はモ
ータ５により回転駆動される駆動ローラとして機能する
第１ローラ部材、２は従動ローラとして機能する第２ロ
ーラ、３はテンションローラとして機能する第３ローラ
部材であって、該各ローラ部材１〜３は、いずれも硬質
プラスチックにより形成されている。

また、上記各ローラ部材1,2,3には、基材の表面に感
光体層が形成されてなる感光体ベルト４が走行可能に掛
け渡されており、この感光体ベルト４が電子写真装置の
感光体として機能するようになっている。

ここで、上記感光体ベルト４は、第１図に示すよう
に、表面側のフィルム状の張力体層4aと、該張力体層4a
の背面に設けられた弾性体層4bとからなる。上記感光体
ベルト４の張力体層4aを構成する張力体材料としては、
例えば２軸延伸ポリエステルが採用されており、引張弾
性率が200kg/mm²以上に設定されている。また、それ以
外に、PES,PEEK,アラミド，ポリイミド等のプラスチッ
クフィルムなど、剛性が高く、永久歪みが小さく、かつ
高強度の２軸延伸されたプラスチックフィルム材料が使
用され、その厚みが100μｍ以下の薄膜で形成されてい
る。

一方、上記弾性体層4bは、ゴム，ウレタン，熱可塑性
エラストマー等の弾性体で形成され、その厚みが100μ
ｍ以上とされている。

そして、上記感光体ベルト４は、周方向に連続的につ
まり継ぎ目のないエンドレスベルトに形成されている。

次に、上記各ローラ部材１〜３は、いずれもその両端
に感光体ベルト４のベルト幅方向の移動を規制する案内
部材としてのフランジ1a,1b〜3a,3bを備えている。

そして、例えば第１ローラ部材１におけるベルト端部
の詳細を第３図に示すように、上記感光体ベルト４にお
いて、その弾性体層4bが張力体層4aよりもベルト幅方向
に突出するように形成されていて、この弾性体層4bが上
記フランジ1aと当接することにより、感光体ベルト４の
ベルト幅方向の移動（横移動）が規制されるようにして
いる。上記フランジ1aの構成は他のローラ部材2,3につ
いても同様であり、各々両端２箇所に設けられている。

なお、感光体ベルト４は所定のベルト形状にフィルム
状の張力体層4aを形成した後、その背面に弾性体層4bを
形成することにより作製されるが、その用途によって
は、先に弾性体層4bを形成するようにしてもよい。

したがって、本実施例では、感光体ベルト４の張力体
層4aの背面に弾性体からなる弾性体層4bを設けることに
より、ベルトの駆動に必要な取付張力が低下し、そのこ
とにより、弾性体層4bが軟らかいことと相俟って、トナ
ー，紙粉等の異物が噛み込んだときにも、感光体ベルト
４の損傷が少なくて済む。さらに、このような弾性体層
の厚みを増してもベルト剛性は殆ど変わらないので、ベ
ルト走行を円滑に維持するのに必要な可撓性を損ねるこ
となく、ベルト厚みを増大させることができる。そし
て、感光体ベルト４の厚みを厚くすることができるの
で、ベルトの走行中におけるしわの発生を招くことがな
い。このような走行特性の向上により、電子写真のプロ
セスの、精密なベルトの駆動が要求される分野への適用
が可能となるのである。

また、感光体ベルト４の張力体層4aを弾性率が200Kgf
/mm²以上のフィルム材料で構成し、張力体層4aの厚みを
100μｍ以下とすることにより、張力体層4aの引張剛性
と屈曲性とが確保され、電子写真プロセスに使用した場
合に画像の分解精度が向上する。ここで、感光体ベルト
４に弾性体からなる弾性体層4bを設け、ベルト取付力を
低減させているので、張力体層4aの薄肉化による問題は
生じない。そして、張力体層4aをベルト幅方向に均質な
フィルム材料で構成することにより、ベルト張力のバラ
ンスが良好となり、走行が安定化する。

さらに、感光体ベルト４の張力体層4aをジョイント部
のない周方向に連続的に形成して、エンドレスとするこ
とにより、張力体ジョイント部による走行への悪影響を
回避しうる。

感光体ベルト４の背面の弾性体層4bの厚みは、異物の
大きさ、弾性体材料の弾性等から100μｍ以上が好まし
く、そのときに、上述のようなベルト損傷やしわの発生
の防止作用が特に顕著となる。

そして、このような構成を有する感光体ベルト４を、
上記実施例のような複数本のローラ部材１〜３を有する
ベルト駆動装置に使用することにより、上述のような作
用を現実に得ることができるのである。

その場合、上記実施例のように、ローラ部材１〜３の
ベルト接触面を硬質プラチック材料で形成することによ
り、ベルト背面の弾性体層4bを構成する弾性体（上記実
施例ではゴム材料等）との間の摩擦係数が走行に適した
ものとなる。

また、感光体ベルト４が走行する領域の外側に感光体
ベルト４の端面と当接して、感光体ベルト４の横移動を
規制するベルト案内部材（上記実施例ではフランジ1a,1
b〜3a,3b）が設けられているので、高価な蛇行検出部材
を設けて蛇行を検出し、ベルトを蛇行とは逆方向に駆動
させるような複雑な機構，部材を設けることなく、簡素
かつコンパクトな構成としうる。つまり、感光体ベルト
４の背面に弾性体層4bが設けられているので、関連部品
の寸法公差，ローラの取付公差，ベルト張力のアンバラ
ンス，ベルト周長差等が弾性体により吸収され、走行状
態が安定することにより、このような簡素な構成による
蛇行防止が可能になるのである。

なお、上記実施例では、各ローラ部材１〜３の両端に
フランジ1a,1b〜3a,3b（ベルト案内部材）を設けたが、
各ローラ部材１〜３の軸をある程度傾斜させてベルトを
常に一方の側に寄らせて、その寄り方向側のみにベルト
案内部材を設けてもよく、また、ローラ部材１〜３のす
べてにベルト案内部材を設ける必要はない。さらに、ベ
ルト案内部材を必ずしもローラ部材１〜３に設ける必要
はなく、ベルトが走行する領域のうちいずれかの箇所に
設ければ足りる。

次に、上記実施例のように、感光体ベルト４の端部に
おいて、弾性体層4bを張力体層4aよりも外方に突出する
ように形成することにより、弾性体がベルト案内部材と
当接して感光体ベルト４の横移動が規制されることにな
り、感光体ベルト４の走行中に絶えずベルト端面が接触
しても、ベルト案内部材の磨耗等の損傷が有効に防止さ
れることになる。

ここで、実施例は省略するが、上記感光体ベルト４の
端面に、例えばふっ素樹脂等の低摩擦係数を有する層を
形成したり、MoS₂（二硫化モリブデン）等の固体潤滑を
塗布したり、化学的な変成を行ったりすることにより、
感光体ベルト４とベルト案内部材との間の摩擦係数が低
減し、摺動特性が改善される。そして、感光体ベルト４
の背面の弾性体層4bを表面側の張力体4aよりも外方に突
出させた構造としたことにより、このような摩擦係数低
減層の形成が容易になされるのである。

なお、上記実施例では、感光体ベルト４を表面側の張
力体層4aと背面側の弾性体層4bとからなる２層構造とし
たが、本発明はかかる実施例に限定されるものではな
く、それ以外の層を備えたものであってもよい。

また、ベルト駆動装置も上記実施例のような３軸系に
限定されるものでないことはいうまでもない。

（発明の効果）以上説明したように、請求項（１）の発明によれば、
感光体ベルト又は転写搬送ベルトを表面側のフィルム状
の張力体層と背面側の弾性体層との少なくとも２層の積
層構造としたので、異物の噛み込みによるベルトの損傷
を有効に防止することができるとともに、適度のレベル
剛性と可撓性とを維持しながら、ベルトの厚みを増大さ
せて、しわ発生の防止等、ベルト走行性の安定化を図る
ことができる。

また、張力体層を弾性率が200kgf/mm²以上でかつ厚み
が100μm4以下のベルト幅方向に均質な２軸延伸された
プラスチックフィルム材料で形成したので、張力体層の
特性を良好に維持しながら、ベルト張力のバランスによ
る走行の安定化を図ることができる。

さらに、張力体層を周方向にジョイント部のない連続
的に形成したエンドレスとしたので、ベルトの走行時に
おけるジョイント部による走行への悪影響を回避するこ
とができる。

また、弾性体層の厚みを100μｍ以上としたので、異
物の噛み込みによるベルトの損傷防止の実効を図ること
ができる。

請求項（２）の発明によれば、上記請求項（１）の発
明が感光体ベルト又は転写搬送ベルトを複数本のローラ
に巻回してベルトを駆動するベルト駆動装置を構成した
ので、上記各発明の実効を得ることができる。

請求項（３）の発明によれば、ベルト駆動装置におい
て、少なくとも１本のローラのベルト接触面を硬質プラ
スチックで形成したので、ベルトとの間の摩擦係数を走
行に適するように調整することができる。さらには、装
置全体のコストダウンを図ることができる。

請求項（４）の発明によれば、ベルト駆動装置におい
て、ベルト走行域の少なくとも一方に、ベルトの横移動
を規制するベルト案内部材を設けたので、簡素かつコン
パクトな構成でベルトの蛇行を防止することができ、よ
って、コストの低減を図ることができる。

請求項（５）の発明によれば、ベルト案内部材を設け
たベルト駆動装置に使用される上記請求項（１）の発明
の感光体ベルト又は転写搬送ベルトを、端部で弾性体層
を張力体層よりもベルト幅方向に突出させて形成するよ
うにしたので、硬い張力体層の摺動によるベルト案内部
材の損傷を防止することができ、よって、信頼性の向上
を図ることができる。

請求項（６）の発明によれば、ベルト案内部材を設け
たベルト駆動装置に使用される上記請求項（１）又は
（５）の発明の感光体ベルト又は転写搬送ベルトの端部
に摩擦係数を低減させる層を形成したので、ベルトとベ
ルト案内部材との摺動特性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は感光体ベルト
の断面構造を示す第２図のＩ−Ｉ線断面図、第２図はベ
ルト駆動装置の概略斜視図、第３図はベルト案内部材周
辺の縦断面図である。１……第１ローラ部材２……第２ローラ部材３……第３ローラ部材４……感光体ベルト 4a……張力体層 4b……弾性体層 1a,1b〜3a,3b……フランジ（ベルト案内部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−211678（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−36214（ＪＰ，Ａ) 特開昭52−115077（ＪＰ，Ａ) 実開平１−65213（ＪＰ，Ｕ) 実公昭33−6146（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65G 15/30 - 15/58 G03G 15/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電子写真装置に用いられ、表面側に設けら
れたフィルム状の張力体層と背面側に設けられ弾性体で
構成された弾性体層との少なくとも２層の積層構造から
なる感光体ベルト又は転写搬送ベルトであって、上記張力体層は、ベルト周方向にジョイント部のない連
続的に形成されたエンドレスであると共にベルト幅方向
に均質であって、弾性率が200Kgf/mm²以上で且つ厚みが
100μｍ以下である２軸延伸されたプラスチックフィル
ム材料で構成されている一方、上記弾性体層は、その厚みが100μｍ以上であることを
特徴とする感光体ベルト又は転写搬送ベルト。
【請求項２】複数本のローラを備え、請求項（１）記載
の感光体ベルト又は転写搬送ベルトを上記各ローラ間に
巻回して駆動するように構成されていることを特徴とす
るベルト駆動装置。
【請求項３】少なくとも１本のローラは、ベルト接触面
が硬質プラスチックで形成されていることを特徴とする
請求項（２）記載のベルト駆動装置。
【請求項４】ベルト走行域の外側の少なくとも一方に、
ベルトの横移動を規制するベルト案内部材が設けられて
いることを特徴とする請求項（２）又は（３）記載のベ
ルト駆動装置。
【請求項５】ベルト走行域の外側の少なくとも一方に、
ベルトの横移動を規制するベルト案内部材が設けられた
ベルト駆動装置に使用される感光体ベルト又は転写搬送
ベルトであって、上記ベルト案内部材と対向する側のベルト端部で、弾性
体層が張力体層よりもベルト幅方向に突出するように形
成されていることを特徴とする請求項（１）記載の感光
体ベルト又は転写搬送ベルト。
【請求項６】ベルト走行域の外側の少なくとも一方に、
ベルトの横移動を規制するベルト案内部材が設けられた
ベルト駆動装置に使用される感光体ベルト又は転写搬送
ベルトであって、上記ベルト案内部材と対向する側のベルト端部に、上記
ベルト案内部材との間の摩擦係数を低減させる層が形成
されていることを特徴とする請求項（１）又は（５）記
載の感光体ベルト又は転写搬送ベルト。