JP3752827B2 - 像担持体ベルト - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真技術を用いて画像を形成するプリンター、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に用いられる感光体ベルト、中間転写ベルト等の像担持体ベルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、像担持体ベルトは、回転駆動されつつその表面に像が形成されあるいは像を担持するため、その位相を検出する必要がある。
【０００３】
従来の像担持体ベルトとしては、その一部に穴を開けてその穴を透過型の光センサで検出することによって位相を検出することができるようにしたものが知られている。なお、上記穴は、これをベルトの幅方向中央部に設けると、これが例えばクリーナブレード等に引っかかってブレードを傷つける等の不具合が生じるため、ベルトの側縁部に設けられる。
【０００４】
一方、像担持体ベルトが回転する過程で、これに片寄りや蛇行が生じると、ベルト上に像が適正に形成されなくなるという問題が生じる。特にベルト上において複数色（例えばイエロー、シアン、マゼンタ、ブラック等）の画像を重ね合わせる場合には各色間においてズレが生じるという問題が生じる。
【０００５】
そこでこの問題を解決するものとして、特開平５−３０３３１４号公報には、図５に示すように、ベルト１の内周面両側端部（一端部のみ図示）において周方向に沿ってビード（ベルトの循環方向に沿って設けられた突条）２を設けるとともに、ローラ３の両端部に、ビード２と接触するテーパ面３ａを形成した電子写真装置が開示されている。
【０００６】
この装置によれば、ベルト１が循環駆動される際、ビード２がローラ３のテーパ面３ａと接触することによって、いわば自動調芯作用が得られ、ベルト１の片寄りや蛇行が防止される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ビード２がローラ３のテーパ面３ａと接触することによってベルト１の片寄り等が防止される際には、図６に示すように、ビード２の内側部分２ａによってベルト１の側縁部１ａが部分的に持ち上げられる状態となるので、この部分１ａには強い張力が作用することとなる。
【０００８】
一方、前述したように、ベルトの側縁部には検出用の穴が設けられているので、図６に示すように、穴４がローラ３にさしかかった際に、同図に示すように、ベルト１の側縁部１ａに強い張力が作用する状態となると、穴４に応力が集中して穴４が破損する等、そこからベルト１の破損が広がってしまうという問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、以上のような問題を解決し、穴によって位置検出を行なうことができるとともに、ビードによって片寄りや蛇行を防止することができ、しかも破損し難い像担持体ベルトを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の像担持体ベルトは、ベルトの内周面両側端部において周方向に沿って設けられたビードが、ベルトの側縁部に設けられた位置検出用の穴よりも、ベルトの幅方向外側に位置する像担持体ベルトであって、
前記ビードが、前記位置検出用の穴の設けられた周方向の位置においてのみ設けられておらず，かつ，このビードが設けられていない部分の周方向における長さが、前記穴の周方向における長さよりも大きく形成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の像担持体ベルトは、請求項１記載の像担持体ベルトにおいて、前記ベルトは導電層と、この導電層上に形成された抵抗層とを有する複層ベルトであることを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の像担持体ベルトは、請求項１または２記載の像担持体ベルトにおいて、前記穴は、これに透明シートが貼付されて補強されていることを特徴とする。
【００１４】
【作用効果】
請求項１記載の像担持体ベルトによれば、ベルトの内周面両側端部において周方向に沿ってビードが設けられているので、ベルトが巻き掛けられるローラの両端部にテーパ面を形成する等によって、ベルトの片寄りや蛇行を防止することができる。また、ベルトの側縁部には、位置検出用の穴が設けられているので、この穴を用いて位置検出を行なうことができる。
【００１５】
そして、穴の近くにおいてはビードが設けられていないので、穴がローラにさしかかった際に、図６に示したようにベルトの側縁部に強い張力が作用するという状態が生じなくなり（少なくともそのような状態が著しく緩和されることとなり）、穴に応力が集中し穴が破損してそこからベルトの破損が広がってしまうという事態が生じ難くなる。
【００１６】
すなわち、この請求項１記載の像担持体ベルトによれば、穴によって位置検出を行なうことができるとともに、ビードによって片寄りや蛇行を防止することができ、しかも破損し難くなるという効果が得られる。
【００１７】
請求項２記載のベルトは導電層と、この導電層上に形成された抵抗層とを有する複層ベルトであるので、前記抵抗層を感光層とし前記導電層を接地等することによって感光体ベルトとして使用し、あるいは、前記導電層に転写バイアスを印加する等によって中間転写ベルトとして使用することができる。
【００１８】
そして、ベルトが上記のような複層ベルトである場合に、前記穴に応力が集中すると、抵抗層、導電層、さらに必要に応じて導電層の裏面に設けられる支持層等の各層の引っ張り弾性率等の機械的特性がそれぞれ異なるために、穴端面から各層間での剥離が生じ、特にアルミニウム等の金属や酸化インジウム等の金属酸化物をＰＥＴ等の樹脂シート上に蒸着して導電層を形成した場合には樹脂と導電層との密着性が低いために導電層での剥離や破損が発生し易くなる。
【００１９】
しかしながら、この請求項２記載の像担持体ベルトによれば、上記請求項１記載の構成すなわち穴の近くにおいてはビードが設けられていない構成となっているので、ベルトが上記のような複層ベルトであるにも拘らず穴に応力が集中し穴周辺部の抵抗層や導電層等の層間での剥離が生じたり、さらに甚だしくは穴が破損してそこからベルトの破損が広がってしまうという事態が生じ難くなる。
【００２０】
すなわち、請求項１記載の構成は、ベルトが上記のような複層ベルトである場合に特に有効である。
【００２１】
さらに，請求項１記載の像担持体ベルトによれば、前記ビードが設けられていない部分の周方向における長さが、前記穴の周方向における長さよりも大きく形成されているので、ビードが部分的に設けられていないことによる穴への応力集中防止という作用がより確実に得られることとなり、したがって、ベルトが一層破損し難くなる。
【００２２】
請求項３記載の像担持体ベルトによれば、請求項１または２記載の像担持体ベルトにおいて、前記穴は、これに透明シートが貼付されて補強されているので、ベルトがより一層破損し難くなる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
＜第１の実施の形態＞
図１は本発明に係る像担持体ベルトの第１の実施の形態を示す模式的な斜視図、図２はベルトの部分断面図である。図１において、図６に示したベルトの各部に相当する部分には同じ符号を付してある。
【００２５】
１はベルトであり、図２に示すように、導電層１ａと、この導電層１ａ上に形成された抵抗層１ｂとを有する複層ベルトである。
【００２６】
図１に示すように、ベルト１の内周面両側端部には、周方向に沿ってビード２，２’が設けられている。
【００２７】
ベルト１の一側縁部には、位置検出用の穴４が設けられている。
【００２８】
この穴４の近くにおいては前記ビード２，２’のうち一方のビード２が部分的に設けられていない。ビード２が設けられていない部分を符号２ａで示す。
【００２９】
ビードが設けられていない部分２ａの周方向における長さＬ１は、穴４の周方向における長さＬ２よりも大きく形成されている。
【００３０】
なお、ビードが設けられていない部分２ａと穴４とは、その周方向において部分的に重複していてもかまわない。すなわち、穴４は、ベルトの端縁部１ｅに可及的に近づけて形成することが可能である。ただし、ビードがローラに巻き掛けられたときに、ベルトの周方向にも張力が発生するので、ビードが設けられていない部分２ａと穴４はその周方向において重複していないことがさらに望ましい。
【００３１】
以上のような像担持体ベルトによれば、次のような作用効果が得られる。
【００３２】
（ａ）ベルト１の内周面両側端部において周方向に沿ってビード２，２’が設けられているので、ベルト１が巻き掛けられるローラ（図６のローラ３参照）の両端部にテーパ面を形成する等することによって、ベルト１の片寄りや蛇行を防止することができる。また、ベルト１の側縁部には位置検出用の穴４が設けられているので、この穴４を用いて位置検出を行なうことができる。
【００３３】
そして、穴４の近くにおいてはビード２が設けられていないので、穴４がローラにさしかかった際に、図６に示したようにベルトの側縁部に強い張力が作用するという状態が生じなくなり（少なくともそのような状態が著しく緩和されることとなり）、穴４に応力が集中し穴が破損してそこからベルト１の破損が広がってしまうという事態が生じ難くなる。
【００３４】
すなわち、この実施の形態の像担持体ベルトによれば、穴４によって位置検出を行なうことができるとともに、ビード２，２’によって片寄りや蛇行を防止することができ、しかも破損し難くなるという効果が得られる。
【００３５】
（ｂ）ベルト１は導電層１ａと、この導電層１ａ上に形成された抵抗層１ｂとを有する複層ベルトであるので、抵抗層１ｂを感光層として構成し導電層１ａを接地等することによって感光体ベルトとして使用し、あるいは、導電層１ａに転写バイアスを印加する等によって中間転写ベルトとして使用することができる。
【００３６】
そして、ベルト１が上記のような複層ベルトである場合には、穴４に応力が集中すると、抵抗層、導電層、さらに必要に応じて設けられる支持層等の各層間で剥離が発生し易いが、この実施の形態の像担持体ベルトによれば、穴４の近くにおいてはビード２が設けられていない構成となっているので、ベルト１が上記のような複層ベルトであるにも拘らず穴４に応力が集中し穴周辺部の抵抗層や導電層等の層間での剥離が生じたり、さらに甚だしくは穴が破損してそこからベルト１の破損が広がってしまうという事態が生じ難くなる。
【００３７】
すなわち、穴４の近くにおいてビード２が設けられていないという構成は、ベルト１が上記のような複層ベルトである場合に特に有効である。
【００３８】
（ｃ）ビード２が設けられていない部分２ａの周方向における長さＬ１が、穴４の周方向における長さＬ２よりも大きく形成されているので、ビード２が部分的に設けられていないことによる穴４への応力集中防止という作用がより確実に得られることとなり、したがって、ベルト１が一層破損し難くなる。
【００３９】
＜第２の実施の形態＞
この第２の実施の形態の特徴は、上記第１の実施の形態において、図１に仮想線で示すように、穴４に対してベルト１の裏面側から透明シート５を貼付して穴４を補強した点にある。
【００４０】
このような構成とすることにより、ベルト４がより一層破損し難くなる。
【００４１】
【使用例および実施例】
図３は、上記第１または第２の実施の形態の像担持体ベルトＢ１を中間転写ベルトとして用いた画像形成装置の一例を示す模式図、図４は図３におけるＩＶ−ＩＶ拡大部分断面図である。
【００４２】
この画像形成装置は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色のトナーによる現像器を用いてフルカラー画像を形成することのできる装置である。
【００４３】
図３において、１０は潜像担持体としての感光体であり、図示しない適宜の駆動手段によって図示矢印方向に回転駆動可能である。
【００４４】
感光体１０の周りには、その回転方向に沿って、帯電手段としての帯電ローラ１１、現像手段としての現像ローラ２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、像担持体ベルトＢ１を中間転写ベルトとして用いた中間転写装置３０、およびクリーニング手段１２が配置されている。
【００４５】
感光体１０は、円筒状の導電性基材１０ａ（図４参照）と、その表面に形成された感光層１０ｂとを有している。
【００４６】
帯電ローラ１１は、感光体１０の外周面に当接して外周面を一様に帯電させることが可能である（例えば−６００Ｖ程度に帯電させることが可能である）。一様に帯電した感光体１０の外周面には、図示しない露光ユニットによって所望の画像情報に応じた選択的な露光Ｌがなされ、この露光Ｌによって感光体１０上に静電潜像が形成される。露光された部位すなわち静電潜像が形成された部位の電位は、例えば−１００Ｖ程度となるようにすることができる。
【００４７】
この静電潜像は、現像ローラ２０で、「−」に帯電させられたトナーが付与されて現像される。
【００４８】
現像ローラとしては、イエロー用の現像ローラ２０Ｙ、シアン用の現像ローラ２０Ｃ、マゼンタ用の現像ローラ２０Ｍ、およびブラック用の現像ローラ２０Ｋが設けられている。これら現像ローラ２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋは、選択的に感光体１０に当接し得るようになっており、当接したとき、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのうちのいずれかのトナーを感光体１０の表面に付与して感光体１０上の静電潜像を現像する。
【００４９】
現像されたトナー像は、中間転写ベルトＢ１上に転写される。
【００５０】
クリーニング手段１２は、上記転写後に、感光体１０の外周面に残留し付着しているトナーを掻き落とすクリーナブレード１３と、このクリーナブレード１３によって掻き落とされたトナーを受ける受け部１４とを備えている。
【００５１】
中間転写装置３０は、駆動ローラ３１と、４本の従動ローラ３２，３３，３４，３５と、これら各ローラの回りに張架された中間転写ベルトＢ１とを有しており、少なくとも１本のローラは、その両端部にテーパ面（図６の３ａ参照）が形成されている。
【００５２】
駆動ローラ３１は、その端部に固定された図示しない歯車が、感光体１０の駆動用歯車（図示せず）と噛み合っていることによって、感光体１０と略同一の周速で回転駆動され、したがって中間転写ベルトＢ１が感光体１０と略同一の周速で図示矢印方向に循環駆動され得る。
【００５３】
従動ローラ３５は、駆動ローラ３１との間で中間転写ベルトＢ１がそれ自身の張力によって感光体１０に圧接される位置に配置されていおり、感光体１０と中間転写ベルトＢ１との圧接部において一次転写部Ｔ１が形成されている。従動ローラ３５は、中間転写ベルトＢ１の循環方向上流側において一次転写部Ｔ１の近くに配置されている。
【００５４】
駆動ローラ３１には、中間転写ベルトＢ１を介して電極ローラ３７が配置されており、この電極ローラ３７を介して、中間転写ベルトＢ１の導電層１ａに上記感光体１０の帯電極性と逆極性の転写電圧（一次転写電圧であり、例えば＋５００Ｖ程度の電圧）Ｖ１が印加可能である。
【００５５】
従動ローラ３２はテンションローラであり、図示しない付勢手段によって中間転写ベルトＢ１をその張り方向に付勢している。
【００５６】
従動ローラ３３は、二次転写部Ｔ２を形成するバックアップローラである。このバックアップローラ３３には、中間転写ベルトＢ１を介して二次転写ローラ３８が対向配置されている。二次転写ローラ３８は、図示しない接離機構により中間転写ベルトＢ１に対して接離可能である。二次転写ローラ３８には、二次転写電圧Ｖ２（一次転写電圧より大きな電圧であり例えば＋１０００Ｖ程度の電圧）が印加される。
【００５７】
従動ローラ３４は、ベルトクリーナ３９のためのバックアップローラである。ベルトクリーナ３９は、中間転写ベルトＢ１と接触してその外周面に残留し付着しているトナーを掻き落とすクリーナブレード３９ａと、このクリーナブレード３９ａによって掻き落とされたトナーを受ける受け部３９ｂとを備えている。このベルトクリーナ３９は、図示しない接離機構によって中間転写ベルトＢ１に対して接離可能である。
【００５８】
この実施例における中間転写ベルトＢ１は、図４に示すように、絶縁性基体１ｃと、この絶縁性基体１ｃ上に形成された導電層１ａと、この導電層１ａ上に形成され、感光体１０に圧接される抵抗層１ｂとを有する複層ベルトで構成されている。絶縁性基体１ｃは合成樹脂で構成されている。導電層１ａは、金属層で形成されており、この導電層１ａに、前述した電極ローラ３７を介して、一次転写電圧Ｖ１が印加される。なお、ベルトＢ１の穴４が設けられている側とは反対画の側縁部（図１の１ｄ参照）において抵抗層１ｂが無端の帯状に除去されていることによって導電層１ａが無端の帯状に露出しており、この露出部に電極ローラ３７が接触するようになっている。
【００５９】
中間転写ベルトＢ１は、具体的には、その絶縁性基体１ｃをシート状の透明なＰＥＴで構成し、その上にＡＬ蒸着して導電層１ａを形成し、その上に、ウレタンをベースとしフッ素微粒子および導電剤としてのＳｎＯを分散させた塗料を１０〜１００μｍ程度の厚さで塗布して抵抗層１ｂを形成したベルトの両端を超音波融着で溶着して無端状に構成してある。なお、塗料は、ベルトの側端縁部１ｄを帯状に残して塗布することにより導電層１ａを帯状に露出させ、この露出部に電極ローラ３７を接触させるようにしてある。
【００６０】
図３において、４１は透過型の光センサであり、穴４を検出する検出手段を構成している。この検出手段４１で穴４が検出された時点を基準として所定のタイミングで前述した露光Ｌが開始される。
【００６１】
中間転写ベルトＢ１が循環駆動される過程で、一次転写部Ｔ１において、感光体１０上のトナー像が中間転写ベルトＢ１上に転写され、中間転写ベルトＢ１上に転写されたトナー像は、二次転写部Ｔ２において、二次転写ローラ３８との間に供給される用紙等の記録媒体Ｐに転写される。記録媒体Ｐは、図示しない給紙装置から給送され、ゲートローラ対Ｇによって所定のタイミングで二次転写部Ｔ２に供給される。
【００６２】
以上のような画像形成装置全体の基本的作動は次の通りである。
【００６３】
（ｉ）図示しないホストコンピュータ等（パーソナルコンピュータ等）からの印字指令信号（画像形成信号）が画像形成装置の制御部に入力されると、感光体１０、現像ローラ２０、および中間転写ベルトＢ１が回転駆動される。
【００６４】
（ｉｉ）感光体１０の外周面が帯電ローラ１１によって一様に帯電される。
【００６５】
（ｉｉｉ）一様に帯電した感光体１０の外周面に、図示しない露光ユニットによって第１色目（例えばイエロー）の画像情報に応じた選択的な露光Ｌがなされ、イエロー用の静電潜像が形成される。
【００６６】
（ｉｖ）感光体１０には、第１色目（例えばイエロー）用の現像ローラ２０Ｙのみが接触し、これによって上記静電潜像が現像され、第１色目（例えばイエロー）のトナー像が感光体１０上に形成される。
【００６７】
（ｖ）中間転写ベルトＢ１には上記トナーの帯電極性と逆極性の一次転写電圧Ｖ１が印加され、感光体１０上に形成されたトナー像が、一次転写部すなわち、感光体１０と中間転写ベルトＢ１との圧接部Ｔ１において中間転写ベルトＢ１上に転写される。このとき、二次転写ローラ３８およびベルトクリーナ３９は、中間転写ベルトＢ１から離間している。
【００６８】
（ｖｉ）感光体１０上に残留しているトナーがクリーニング手段１２によって除去された後、図示しない除電手段からの除電光によって感光体１０が除電される。
【００６９】
（ｖｉｉ）上記（ｉｉ）〜（ｖｉ）の動作が必要に応じて繰り返される。すなわち、上記印字指令信号の内容に応じて、第２色目、第３色目、第４色目、と繰り返され、上記印字指令信号の内容に応じたトナー像が中間転写ベルトＢ１上において重ね合わされて中間転写ベルトＢ１上に形成される。
【００７０】
（ｖｉｉｉ）所定のタイミングで記録媒体Ｐが供給され、記録媒体Ｐの先端が第２転写部Ｔ２に達する直前にあるいは達した後に（要するに記録媒体Ｐ上の所望の位置に、中間転写ベルトＢ１上のトナー像が転写されるタイミングで）二次転写ローラ３８が中間転写ベルトＢ１に押圧されるとともに二次転写電圧Ｖ２が印加され、中間転写ベルトＢ１上のトナー像（基本的にはフルカラー画像）が記録媒体Ｐ上に転写される。また、ベルトクリーナ３９が中間転写ベルトＢ１に当接し、二次転写後に中間転写ベルトＢ１上に残留しているトナーが除去される。
【００７１】
（ｉｘ）記録媒体Ｐが図示しない定着装置を通過することによって記録媒体Ｐ上にトナー像が定着し、その後、記録媒体Ｐが装置外に排出される。
【００７２】
以上のような画像形成装置によれば、感光体１０に対して、中間転写ベルトＢ１がローラ３１，３５間で圧接され、この中間転写ベルトＢ１には感光体１０の帯電極性と逆極性の転写電圧Ｖ１が印加されるので、圧接部（一次転写部）Ｔ１において、中間転写ベルトＢ１は、それ自体の張力および、前記転写電圧Ｖ１による吸着力によって感光体１０に圧接されることとなる。
【００７３】
したがって、上記圧接部Ｔ１において中間転写ベルトＢ１を感光体１０に圧接させるための圧接ローラ（一次転写ローラ）を設けることなく、感光体１０上の可視像を中間転写ベルトＢ１上に転写させることができる。
【００７４】
また、中間転写ベルトＢ１は、導電層１ａと、この導電層１ａの上に形成され、感光体１０に圧接される抵抗層１ｂとを有する複層ベルトで構成されているので、感光体１０と中間転写ベルトＢ１との圧接部（すなわち一次転写部）Ｔ１の全領域に亙って、中間転写ベルトＢ１の抵抗層１ｂの裏側の電位が均一となり、結果としてトナーの散りの少ない転写が得られることとなる。
【００７５】
したがってまた、中間転写ベルトＢ１の表面抵抗のムラの影響を受け難くなり、一層濃度ムラが生じ難くなる。しかも、感光体１０と中間転写ベルトＢ１との圧接部（すなわち一次転写部）Ｔ１の全領域に亙って、中間転写ベルトＢ１の抵抗層１ｂの裏側の電位が均一となるので、必要最小限の電圧での転写が可能となる。
【００７６】
以上、本発明の実施の形態および実施例等について説明したが、本発明は上記の実施の形態および実施例等に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において適宜変形実施可能である。
【００７７】
【発明の効果】
請求項１〜３記載のいずれの像担持体ベルトによっても、穴によって位置検出を行なうことができるとともに、ビードによって片寄りや蛇行を防止することができ、しかも破損し難くなるという効果が得られる。
【００７８】
さらに、
請求項２記載のベルトによれば、これを感光体ベルトとしても、中間転写ベルトとしても使用することができる。
【００７９】
請求項１記載の像担持体ベルトによれば、ベルトが一層破損し難くなる。
【００８０】
請求項３記載の像担持体ベルトによれば、ベルトがより一層破損し難くなる。
【００８１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る像担持体ベルトの第１の実施の形態を示す模式的な斜視図。
【図２】ベルトの部分断面図。
【図３】像担持体ベルトＢ１を中間転写ベルトとして用いた画像形成装置の一例を示す模式図。
【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ拡大部分断面図。
【図５】従来技術の説明図。
【図６】従来技術の説明図。
【符号の説明】
１ ベルト
１ａ 導電層
１ｂ 抵抗層
２ ビード
４ 穴
５ 透明シート

Claims (3)

1. ベルトの内周面両側端部において周方向に沿って設けられたビードが、ベルトの側縁部に設けられた位置検出用の穴よりも、ベルトの幅方向外側に位置する像担持体ベルトであって、
   前記ビードが、前記位置検出用の穴の設けられた周方向の位置においてのみ設けられておらず，かつ，このビードが設けられていない部分の周方向における長さが、前記穴の周方向における長さよりも大きく形成されていることを特徴とする像担持体ベルト。
2. 前記ベルトは導電層と、この導電層上に形成された抵抗層とを有する複層ベルトであることを特徴とする請求項１記載の像担持体ベルト。
3. 前記穴は、これに透明シートが貼付されて補強されていることを特徴とする請求項１または２記載の像担持体ベルト。

Images