JP5092666B2

JP5092666B2 - 無端ベルトおよび画像形成装置

Info

Publication number: JP5092666B2
Application number: JP2007262055A
Authority: JP
Inventors: 晃一松本; 誠司荻原
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2006-10-27
Filing date: 2007-10-05
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2027-10-05
Also published as: JP2008134615A

Description

本発明は、無端ベルト、および画像形成装置に関する。

電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置では、感光体ドラム等の潜像保持体上に形成された未定着トナー像を用紙等の記録媒体に転写して印刷画像を得る方式がとられる。前記未定着トナー像を記録媒体に転写する方式として、前記未定着トナー像を記録媒体に直接転写する方式と、潜像保持体上に形成された未定着トナー像を、ドラム状あるいは無端ベルト状のフィルム部材等からなる中間転写体上に１次転写した後、該中間転写体上の未定着トナー像を改めて記録媒体上に２次転写して複写画像を得る方式とが知られている。

この中間転写ベルトを用いたカラー画像形成装置では、該中間転写ベルト上で既に多重転写された合成トナー像（各色トナー像の重畳像）を記録媒体に一括で転写しているので、潜像保持体から直接記録媒体に各色のトナー像を順次転写する方式におけるトナー像間の位置ずれや画像乱れの発生を効果的に防止できるといった利点を有している。

中間転写ベルトの周回搬送に当たっては、該中間転写ベルト端部の破断防止の観点から、従来より各種の構成が提案されている。例えば、補強部材としてのテープを端部に貼付けた転写ベルトが開示されている（例えば、特許文献１参照）。この転写ベルトでは、ロールと前記テープとの接触部で転写ベルトが浮き上がるのを防止して、該転写ベルトと補強部材の境目で亀裂が発生しないようにするため、前記テープ位置と対応する部分において、前記ロールの外径を細くしている。
また、テープの剥がれ防止の為に補強テープの重合せ部を幅方向全域にわたって溶着する技術も試されている（例えば、特許文献２参照）。
特開平５−１３４５５６号公報特開平１１−２１９０４６号公報

本発明の目的は、補強部の重合せ部に固定部を有する場合であっても、重合せ部における亀裂の発生を効果的に防止することにある。

上記目的は、以下の本発明によって達成される。即ち、本発明の無端ベルトは、
＜１＞ベルト本体と、該ベルト本体の外周面側に軸方向端部に沿って補強テープにより形成される補強部と、前記ベルト本体の内周面側に軸方向端部に沿って形成される凸状部材と、を備え、前記補強部に、補強テープの先端同士が重なり合う重合せ部を有し、前記重合せ部に、重なった補強テープ同士を固定する固定部と、重なった補強テープ同士を固定しない非固定部と、を有すると共に、前記重合せ部と、前記凸状部材のベルト軸方向における中央側の側面をベルト径方向に延長した延長面と、が交差する面の内、ベルト軸方向から前記固定部を投影した際に投影された影と交差する領域に前記非固定部を有する無端ベルトである。
＜２＞前記重合せ部と、前記凸状部材のベルト軸方向における中央側の側面をベルト径方向に延長した延長面と、が交差する面から、ベルト軸方向における中央側に３．５ｍｍ以内の範囲であって、ベルト軸方向から前記固定部を投影した際に投影された影と交差する領域に前記非固定部を有する前記＜１＞に記載の無端ベルトである。
＜３＞前記重合せ部と、前記凸状部材のベルト軸方向における中央側の側面をベルト径方向に延長した延長面と、が交差する面より、ベルト軸方向における中央側およびベルト軸方向における外側の何れにも前記固定部を有する前記＜１＞または＜２＞に記載の無端ベルトである。
＜４＞前記重合せ部のベルト軸方向における中央側の端部に前記固定部を有する前記＜１＞〜＜３＞の何れか１項に記載の無端ベルトである。

また、本発明の画像形成装置は、
＜５＞像保持体と、該像保持体表面を帯電する帯電手段と、前記像保持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記トナー像を記録媒体に定着する定着手段と、を有し、前記各手段の少なくとも１つにベルト部材を用い、前記ベルト部材として、ベルト本体と、該ベルト本体の外周面側に軸方向端部に沿って補強テープにより形成される補強部と、前記ベルト本体の内周面側に軸方向端部に沿って形成される凸状部材と、を備え、前記補強部に、補強テープの先端同士が重なり合う重合せ部を有し、前記重合せ部に、重なった補強テープ同士を固定する固定部と、重なった補強テープ同士を固定しない非固定部と、を有すると共に、前記重合せ部と、前記凸状部材のベルト軸方向における中央側の側面をベルト径方向に延長した延長面と、が交差する面の内、ベルト軸方向から前記固定部を投影した際に投影された影と交差する領域に前記非固定部を有する無端ベルトを備える画像形成装置。

＜１＞に記載の発明によれば、補強部の重合せ部に固定部を有する場合であっても、重合せ部における亀裂の発生を良好に防止することができる。
＜２＞に記載の発明によれば、屈曲により盛り上がる部分に非固定部を有するため、重合せ部における亀裂の発生を更に良好に防止することができる。
＜３＞に記載の発明によれば、重合せ部における亀裂の発生を良好に防止し得ると共に、更に重合せ部において補強テープ同士をより良好に固定することができる。
＜４＞に記載の発明によれば、重合せ部の剥離を効果的に抑制することができる。
＜５＞に記載の発明によれば、補強部の重合せ部に固定部を有するベルト部材を用いる場合であっても、ベルト部材を長期に渡って安定に使用し続けることができるため、長い機械寿命を実現することができる。

以下、添付図面に基づいて本実施形態を適用した無端ベルトおよび画像形成装置を詳細に説明する。

図１は、ベルト状中間転写体として、本発明の無端ベルトを用いた画像形成装置の一例としてのカラープリンタの要部構成を示す模式図である。同図において、感光体ドラム等の潜像保持体（以下、「感光体ドラム」で代表して説明する）１の表面は帯電器２により所定の電荷で帯電され、レーザー光Ｌの書き込み走査で第１色の画像信号に応じた静電潜像が形成される。この静電潜像は感光体ドラム１の、Ａ方向への回転で現像装置ユニット３の第１色の現像器との対向位置に到り、第１色の現像器でトナー現像される。感光体ドラム１はトナー像Ｔを保持してさらに回転する。

上記トナー現像動作に合わせて、中間転写ベルト４は感光体ドラム１の周速と略同一の速度で移動し、感光体ドラム１と中間転写ベルト４とが接触する位置（１次転写部）に移動する。１次転写部では、感光体ドラム１とは逆側から中間転写ベルト４に接して配置される１次転写ロール５によって上記トナーの帯電極性とは逆極性の転写電界が印加され、感光体ドラム１に保持されていたトナー像Ｔが中間転写ベルト４に１次転写される。以上で、１次転写サイクルが終了する。

中間転写ベルト４に１次転写されたトナー像は中間転写ベルト４の周回移動によって２次転写ロール６が配置されている２次転写部に到る。フルカラー画像形成装置の場合には潜像の形成からトナー像の１次転写までを予定色（一般にはイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｂｋ））分だけ繰り返して中間転写ベルト４上に多色トナーを重ね合わせたカラートナー像を形成する。

各色のトナー像を形成するため、例えば現像装置ユニット３は、イエロー現像器３−１、マゼンタ現像器３−２、シアン現像器３−３およびブラック現像器３−４の４色現像器を備える回転装置で構成され、感光体ドラム１に形成された各色の潜像を順次現像できるように構成されている。

感光体ドラム１に保持された第１色のトナー像が１次転写部で中間転写ベルト４上に転写された後、感光体ドラム１上の残留トナーは感光体クリーナ７で除去されるとともに図示しない除電器で電荷が中和された後、次の第２色に対応する潜像の形成がなされる。第２色の静電潜像も第１色と同様にして現像され、その第２色のトナー像が中間転写ベルト４上の、先に転写された第１色のトナー像に重ねて転写される。以下、第３色および第４色についても同様にして中間転写ベルト４に多重転写され、その結果中間転写べルト４には未定着の複数色トナーが重畳したカラートナー像が形成される。

すべての色のトナー像が１次転写された中間転写ベルト４が２次転写位置に達する時点で、タイミングを合わせて給紙手段８から送り出された記録媒体としての記録紙Ｐが２次転写位置に給送される。

記録紙Ｐを２次転写ロール６および中間転写ベルト４によって挟持して搬送する際、前記トナー像の帯電極性と逆極性の転写電圧で形成される転写電界が２次転写ロール６に印加されることにより、中間転写ベルト４のトナー像が記録紙Ｐに２次転写される。

トナー像が２次転写された記録紙Ｐは定着器９に送られ、加熱・加圧処理等の定着処理によりトナー像を記録紙Ｐに固定し、作像プロセスを終了する。なお、トナー像が２次転写された記録紙Ｐを除電するための除電器（図示せず）が２次転写ロール６の記録紙Ｐの搬送方向下流に配置される。

２次転写ロール６は、中間転写ベルト４に対して矢印Ｃ方向に接触・離間自在に設けられていて、記録紙Ｐの進入に合わせて接触し、排出に合わせて離間する。２次転写の終了とともに２次転写ロール６は中間転写ベルト４から離間して待避位置に戻る。

また、２次転写終了後に、記録紙Ｐへ転写されずに中間転写ベルト４上に残留したトナー像等を除去するため、中間転写ベルト４に対向してクリーナ１０が、接触・離間自在に配置されている。クリーナ１０は、２次転写終了後の残留トナー除去時に中間転写ベルト４に接触し、残留トナーが残る領域が通過した後は中間転写ベルト４から離間して退避位置に戻る。

前記中間転写ベルト４は、駆動ロール１１、アイドルロール１２、２次転写バックアップロール１３およびテンションロール１４により張架され、駆動ロール１１により矢印Ｂ方向に搬送される。中間転写ベルト４には、該中間転写ベルト４が駆動ロール１１等の各ロールの軸方向での位置を規制するための凸状部材が設けられている。

一方、前記駆動ロール１１には、ベルトクリーナ１０や２次転写ロール６による負荷がかかったときにも中間転写ベルト４がスリップしないように、その表面に高摩擦材料の被覆層が形成されている。

上記電子写真方式の画像形成装置に用いられる中間転写ベルト４には、例えば、ポリカーボネート系樹脂、ボリイミド系樹脂をベースに、抵抗調整材料を含有する厚さ５０〜１００μｍの半導電性フィルムが好適に用いられる。

中間転写ベルト４とそれを駆動するための駆動ロール１１を有し、該中間転写ベルト４が蛇行を防止するための凸状部材を有すると共に前記駆動ロール１１が凸状部材ガイドを有する画像形成装置において、複数のロールにより張架されている中間転写ベルト４は、搬送される間に軸方向の動き（以下、「ウォーク」と表現する。）を生ずる。一定量以上のウォークは、上述の凸状部材および凸状部材ガイドによって規制される。従って、ウォークによって凸状部材および凸状部材ガイドが接触し、互いに軸方向に押し合う状態が生じる。

一般に、ベルトが破断に至るような強い力（上記押し合う状態）は、画像形成装置本体の水平度の不良によるベルト駆動系（前記図１における、駆動ロール１１、アイドルロール１２、２次転写バックアップロール１３、テンションロール１４など）の平行度の精度低下、装置本体の前後側板の部品積み上げや組み立て誤差に起因するベルトのねじれ、ベルト自体の軸方向両端での周長差などが原因で発生する。しかし、画像形成装置における画像保持体としての中間転写ベルト４等は、さらにベルトに特有の要因によって発生する場合がある。

ここで、中間転写ベルト４を例に、ベルトに特有の破断の発生メカニズムについて説明する。新品の駆動ロール１１と新品の中間転写ベルト４との組み合わせは摩擦係数が高く、駆動ロール１１と中間転写ベルト４とのグリップ力が大きい。したがって、中間転写ベルト４を張架している各ロールのアラインメント（軸の平行度）がわずかに所定値から外れているだけでも、ベルトはウォークを起こしやすい。つまり、駆動させ始めの数十サイクルという初期の短期間にベルトはウォークによって片側に移動しやすく、凸状部材と凸状部材ガイドが突き当たり、強いグリップ力によって押し合う状態となる。

ベルト４が駆動ロール１１にかかり始める位置（ベルト４搬送方向においてベルト４と駆動ロール１１が接触し始める位置）および駆動ロール１１から外れる位置（ベルト４と駆動ロール１１が接触し終わる位置）において凸状部材の軸方向における中央側の側面（以下単に「軸方向中央側面」と呼ぶ）にかかる力について、図を用いてより詳細に説明する。
図２は、駆動ロール１１と接した状態での中間転写ベルト４を駆動ロール径方向から見た断面図であり、図３は、図２に記載の駆動ロール１１と接した状態での中間転写ベルト４を駆動ロール軸方向から見た側面図である。両図において、中間転写ベルト４の内周面側のベルト軸方向端部には、駆動ロール１１の軸方向端面に接触して該中間転写ベルト４のウォークを防止するための凸状部材４１が設けられている。

中間転写ベルト４がウォーク（ベルトの軸方向への移動）を生じて駆動ロール１１の軸方向端面に凸状部材４１が接触した場合、該中間転写ベルト４が駆動ロール１１にかかり始める位置Ｒ１では、凸状部材４１の軸方向中央側面には矢印Ｆ１方向への力が作用する。つまり、中間転写ベルト４の片端部が浮き上がって駆動ロール１１に凸状部材４１が僅かに乗り上げてしまうような力が作用する。一旦片端部が浮き上がった中間転写ベルト４には、駆動ロール１１から外れる位置Ｒ２で凸状部材４１の軸方向中央側面に矢印Ｆ２方向への力が作用して中間転写ベルト４の浮き上がりはなくなる。

図４は、片端部の浮き上がりが生じた際の中間転写ベルト４を駆動ロール径方向から見た断面図である。中間転写ベルト４の片端部に浮き上がりが生じた際、凸状部材４１の軸方向中央側面には駆動ロール１１との強い押し合いの力が作用するため、盛り上がり部分（屈曲部分）ＲＵが生じる。この盛り上がり部分（屈曲部分）ＲＵは、中間転写ベルト４が駆動ロール１１から外れる位置Ｒ２で解消する。すなわち、中間転写ベルト４の片端部には、駆動ロール１１にかかり始める位置Ｒ１と外れる位置Ｒ２とで、一方向への変形とその反対方向への変形とが交互に発生し、応力集中と応力解放が繰り返されている。

前記盛り上がり部分（屈曲部分）ＲＵで応力集中と応力解放が繰り返され、そのまま搬送（駆動）を続けた場合、従来の無端ベルトであれば中間転写ベルト４の片端部には疲労による局部的な亀裂ＣＲが発生する（図５参照）。この局部的な亀裂ＣＲはやがて中間転写ベルト４全体の破断に至る。また、中間転写ベルト４の軸方向端部にノッチＮが存在している場合にも、中間転写ベルト４全体の破断に至る（図６参照）。

これに対し、本発明の無端ベルトは、端部に生じた亀裂等によって発生する破断を効果的に防止する。図７は本発明の無端ベルト（中間転写ベルト）４の軸方向端部（側端部）の斜視図である。同図に示すように中間転写ベルト４の側端部の内周面側には該側端部に沿って凸状部材４１が接着されている。また、中間転写ベルト４の側端部の外周面側には該側端部に沿ってベルト補強部としての補強テープ４２が設けられている。補強テープ４２はベルト４を一周して、その先端同士が重なり合う重合せ部ＬＡＰを形成している。

上記重合せ部ＬＡＰは、該重合せ部ＬＡＰで上側になっている補強テープ４２の先端面１８が中間転写ベルト４の周回方向Ｒに対して上流側に配置された状態、つまり該補強テープ４２に接触して摺動する構成物（摺接体）に対して順方向に構成されていることが好ましい。中間転写ベルト４の外周面側軸方向端部にはベルトクリーナ１０のクリーニングブレード両側に配置されるサイドシール（後述）を有する。該サイドシールは、前記摺接体に相当し、前記補強テープ４２の先端面１８がベルト４の周回方向Ｒに対して下流側に配置されていると、該サイドシールが前記先端面１８に接触して補強テープ４２の重合せ部ＬＡＰで剥離が生じるおそれがあるので、重合せ部ＬＡＰは上述のように順方向に構成されていることが好ましい。

中間転写ベルト４は、通常ポリイミド系樹脂をベースに構成され、その厚みを５０〜１００μｍ、体積抵抗率を１０^９〜１０^１２Ω・ｃｍ、表面抵抗率を１０^１１〜１０^１３Ω／□に調整した半導電性フィルムが好適に用いられる。この中間転写ベルト４は、その厚み、体積抵抗率、表面抵抗率が上記の値の範囲に入っている半導電性樹脂材料であれば、アクリル系樹脂、塩化ビニール系樹脂、あるいはポリカーボネート系樹脂等に抵抗安定化材料を含有させたものも使用できる。

凸状部材４１の材質には熱硬化性樹脂が好適であり、一例として厚さ０．５〜１．５ｍｍのポリウレタン樹脂を使用することができる。補強部としての補強テープ４２の材質は、一例として厚さ５０〜１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を選択することができる。

図８は、本発明の無端ベルト（中間転写ベルト）４を駆動ロール１１にかけた状態での駆動ロール径方向から見た断面図である。同図において、駆動ロール１１は、ロール本体１１ａとその表面に被覆された高摩擦材料部分１１ｂとを有している（拡大図参照）。駆動ロール１１の軸方向端部には前記凸状部材４１を周回方向で案内する凸状部材ガイド１７が設けられていて、駆動ロール１１上での中間転写ベルト４の軸方向への動きを規制するように機能している。

凸状部材ガイド１７は表面が滑らかで、摺動性の良好な樹脂材料を使用するのが好ましい。一例として、ポリアセタールを使用できる。また、凸状部材ガイド１７はロール本体１１ａの軸方向端面とは固着されておらず分離されていることが好ましい。なお、凸状部材ガイド１７はアイドルロール１２および２次転写バックアップロール１３にも同様に設けられている。

前記補強テープ４２は、中間転写ベルト４の軸方向端部における微小な傷から、ベルト４２の軸方向全域に破損が進展しないように、その側端面が少なくとも中間転写ベルト４の側端面（軸方向端面）と合致するように中間転写ベルト４に沿って貼付けられているのが好ましい。また、補強テープ４２の内側端面（中間転写ベルト４の軸方向中央側面）は、凸状部材４１の内側端面よりも中間転写ベルト４の軸方向中央よりに位置していることを要する。補強テープ４２に中間転写ベルト４の側端部を保護する機能をもたせると共に、前述の盛り上がり部分（屈曲部分）ＲＵを発生しにくくする機能をもたせるためである。

駆動ロール１１との関連からいえば、駆動ロール１１の凸状部材ガイド１７が凸状部材４１に接触したときに、補強テープ４２の内側端面の位置は、該凸状部材ガイド１７の軸方向端面の位置よりも該駆動ロール１１の軸方向中央側に位置するように設定される。補強テープ４２と凸状部材ガイド１７との重なり幅ＲＴ（図８参照）は、凸状部材ガイド１７が凸状部材４１に接触した状態で２ｍｍ以上であるのが好ましい。中間転写ベルト４がウォークして片端の凸状部材ガイド１７が凸状部材４１に接触したときに発生する盛り上がり部分（屈曲部分）ＲＵの幅が通常２ｍｍ以下である為である。

既述のように、補強テープ４２の重合せ部ＬＡＰは中間転写ベルト４の周回方向において摺接体に対して順方向に構成され、接着剤等により貼り合わされている。しかし、このように構成した場合でも、従来の無端ベルトにおいては、重合せ部分ＬＡＰは次のような理由により剥離するおそれがあった。

図９は従来の無端ベルト（中間転写ベルト）４を駆動ロール１１にかけた状態での軸方向端部の斜視図である。同図に示すように、中間転写ベルト４が搬送され駆動ロール１１を通過する際、中間転写ベルト４の最も外側に設けられている補強テープ４２は駆動ロール１１の外周に沿った方向に大きな引張り力（矢印Ｆ３方向の引っ張り力）を受け、このＦ３方向の引張り力は補強テープ４２の重合せ部ＬＡＰの接着を剥がすように作用する。この引張り力の印加および解放はアイドルロール１２やテンションロール１４等他のロールを通過するときにも作用し、引張り力の印加および解放が繰り返されることにより、重合せ部ＬＡＰの接着が剥がれるおそれがあった。

そこで、本実施形態では、重合せ部ＬＡＰの接合を、接着に加えてまたは接着に代えて溶着等によって固定する態様とした。図１０（Ａ）は、溶着された重合せ部ＬＡＰをベルト径方向から見た要部拡大平面図であり、図１０（Ｂ）は、（Ａ）をベルト軸方向から見た側面の断面図である。同図において、補強テープ４２の重合せ部ＬＡＰの固定部ＷＰは溶融・凝固して溶着部を形成している。固定する方法としては超音波溶着が好ましいが、熱溶着によってもよい。固定する方法については後に詳述する。

尚、本発明においては、上記重合せ部ＬＡＰのベルト軸方向（補強テープ幅方向）全幅にわたって上記固定部ＷＰが形成されるのではなく、図１１（Ａ）、（Ｂ）、図１２、図１３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、重合せ部ＬＡＰと凸状部材４１のベルト軸方向中央側面をベルト径方向に延長した延長面とが交差する面４１Ｅａの内、ベルト軸方向から固定部ＷＰを投影した際に投影された影と交差する領域４１Ｅｂには非固定部を有することを必須の要件とする。また、図１２に示すように、前記領域４１Ｅｂの内６０％以上の領域が非固定部であることがより好ましく、前記領域４１Ｅｂの内７５％以上の領域が非固定部であることが更に好ましく、更に図１１（Ａ）、（Ｂ）、図１３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、前記領域４１Ｅｂには固定部ＷＰを有しないことが特に好ましい。（尚、前記面４１Ｅａの内、前記領域４１Ｅｂに該当しない部分は必ず非固定部となる）

ここで、「重合せ部ＬＡＰと凸状部材４１のベルト軸方向中央側面をベルト径方向に延長した延長面とが交差する面４１Ｅａの内、ベルト軸方向から固定部ＷＰを投影した際に投影された影と交差する領域４１Ｅｂ」とは、固定部ＷＰが面４１Ｅａよりベルト軸方向外側のみに形成されている場合（例えば図１１（Ａ））にはベルト軸方向外側から投影した際に前記影と交差する領域を、固定部ＷＰが面４１Ｅａよりベルト軸方向中央側のみに形成されている場合（例えば図１１（Ｂ））にはベルト軸方向中央側から投影した際に前記影と交差する領域を、固定部ＷＰが面４１Ｅａよりベルト軸方向外側およびベルト軸方向中央側の何れにも形成されている場合（例えば図１２や図１３（Ａ）、図１３（Ｂ））にはベルト軸方向外側およびベルト軸方向中央側の両側から投影した際に前記影と交差する領域をさす。

盛り上がり部分（屈曲部分）ＲＵは、前記面４１Ｅａ上におけるベルトおよび補強部で発生するが、前記領域４１Ｅｂに非固定部を有する（より好ましくは固定部ＷＰを有さない）態様とすることにより、応力集中と応力解放が繰り返される前記屈曲部分ＲＵに非固定部が存在するため、重合せ部ＬＡＰにおける亀裂の発生を良好に防止することができ、これによってベルト４の破断発生を改善することができる。

また、前記面４１Ｅａから、ベルト軸方向中央側（即ち図１１（Ａ）、（Ｂ）、図１２、図１３（Ａ）、（Ｂ）では面４１Ｅａから上方向）に３．５ｍｍ以内の範囲であってベルト軸方向から前記固定部ＷＰを投影した際に投影された影と交差する領域においても前記非固定部を有することがより好ましく、更には上記範囲が３ｍｍ以内の範囲であることが好ましく、上記範囲が２．３ｍｍ以内の範囲であることが特に好ましい（但し、上記範囲は補強テープ４２の幅との兼ね合いで決定することが好ましい）。

また、前記領域４１Ｅｂに固定部を有しない場合にあっては、更に面４１Ｅａからベルト軸方向中央側に２．３ｍｍ以内の範囲であってベルト軸方向から前記固定部ＷＰを投影した際に投影された影と交差する領域には固定部を有しないことが好ましく、更には上記範囲が３ｍｍ以内の範囲であることがより好ましく、上記範囲が３．５ｍｍ以内の範囲であることが特に好ましい（但し、上記範囲は補強テープ４２の幅との兼ね合いで決定することが好ましい）。

前記盛り上がり部分（屈曲部分）ＲＵは、前記面４１Ｅａを末端としてベルト軸方向中央側の領域（特に該面４１Ｅａからベルト軸方向中央側２ｍｍ以内の範囲）において発生するため、上記態様であれば亀裂の発生をより良好に防止することができる。

尚、前記固定部ＷＰは１箇所に限らず複数箇所で固定部ＷＰを形成するようにしてもよく、強度を得るとの観点では、図１３（Ａ）、（Ｂ）に示すように面４１Ｅａのベルト軸方向外側（図１３（Ａ）、（Ｂ）では面４１Ｅａより下側）およびベルト軸方向中央側（図１３（Ａ）、（Ｂ）では面４１Ｅａより上側）の何れにも固定部ＷＰを形成することが好ましい。

また、図１３（Ｂ）に示すように、前記重合せ部ＬＡＰのベルト軸方向における中央側の端部（以下単に「ベルト軸方向中央側端部」と呼ぶ）に固定部ＷＰを有することが好ましい。補強テープ４２の重合せ部ＬＡＰにおける剥離は、ベルト軸方向中央側端部から発生し易く、特に補強テープ４２の幅（軸方向幅）が小さくなるほど、盛り上がり部分（屈曲部分）ＲＵから重合せ部ＬＡＰのベルト軸方向中央側端部までの距離が短くなるため剥離が発生し易い。図１３（Ｂ）に示すように、前記重合せ部ＬＡＰのベルト軸方向中央側端部に固定部ＷＰを有することにより、該剥離を効果的に抑制することができる。
尚、上記のようにベルト軸方向中央側端部に固定部ＷＰを有する場合には、該固定部ＷＰの幅（軸方向長さ）は、１ｍｍ以上であることが好ましく、２．５ｍｍ以上であることがより好ましく、４ｍｍ以上であることが特に好ましい（但し、上記幅は補強テープ４２の幅との兼ね合いで決定することが好ましい）。

また、図１３（Ｂ）に示すように、製造容易性の観点からは、前記重合せ部ＬＡＰのベルト軸方向外側端部においても固定部ＷＰを有することが好ましい。

ここで、固定部ＷＰを形成する方法について説明する。超音波溶着または熱溶着を用いる場合、溶着ホーンの形状により固定部ＷＰの形状や個数を制御することができる。例えば、図１３（Ｂ）に示すような、前記面４１Ｅａよりベルト軸方向中央側に１箇所、ベルト軸方向外側に１箇所の固定部ＷＰを形成する場合を例に取ると、図１４に示すような形状の溶着ホーン５０を用いることにより形成することができる。図１４は溶着ホーン５０と無端ベルト４（補強テープ４２の重合せ部ＬＡＰを有する部分）とをベルト円周方向から見た形状を示している。
図１４において、非固定部を形成するための溝の深さＤは、補強テープの重合せ部ＬＡＰの総厚み以上であることが好ましい。また、溶着ホーン５０のベルト軸方向長さＬは補強テープ４２の軸方向幅より大きくすることが、補強テープ４２の重合せ部ＬＡＰのベルト軸方向中央側端部および外側端部の両方に固定部ＬＡＰを容易に設けられるとの観点から好ましい。

上記実施形態では、無端ベルトの一例として中間転写ベルトに関して説明したが、これに限らず、例えば前記感光体１に代えて感光体ベルトを用いる画像形成装置にも本発明を適用することができる。

以下、本実施形態を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本実施形態を制限するものではない。

（実施例１）
−補強部の形成−
幅４００ｍｍ、外径１６８ｍｍのポリイミド製無端ベルト（ベルト本体）を２分割された半円状割型に入れ張力をかけた。その後ベルト本体の外周面側の軸方向両端の所定位置に幅１５ｍｍの補強テープ（日東電工製、ポリエステルテープＮｏ．３１Ｃ）を貼り付け、補強テープの重合せ部の長さ（補強テープの長辺方向長さ）が１０ｍｍになるように切断した。次いで、ベルト本体の軸方向幅が３３０ｍｍ、補強テープ幅が１３ｍｍとなるようにカットした。

−固定部の形成−
補強テープ重合せ部に、ベルト軸方向外側端面より１ｍｍ中央側の位置から中央側に４ｍｍの幅、長さ（補強テープの長辺方向長さ）８ｍｍの固定部を超音波溶着ホーン（超音波工業社製、商品名：超音波プラスチックウエルダ）により溶着することで形成した。

−蛇行防止用凸状部材の貼り付け−
ベルト本体の内周面側にウレタンゴム製の凸状部材を接着剤により貼り付けた。凸状部材はベルト径方向高さ１ｍｍ、ベルト軸方向幅５ｍｍであり、凸状部材貼り付け位置は、ベルト軸方向外側端面より０．５ｍｍ中央側に沿って貼り付けた。

こうして、重合せ部ＬＡＰと凸状部材４１のベルト軸方向中央側面をベルト径方向に延長した延長面とが交差する面４１Ｅａが、ベルト軸方向外側端面より５．５ｍｍの位置にあり、重合せ部ＬＡＰの固定部ＷＰがベルト軸方向外側端面より１ｍｍ〜５ｍｍの範囲に設けられた、図１１（Ａ）に示す無端ベルトが得られた。

図１記載の転写システムに上記無端ベルトを装着し、無端ベルトを２００ｍｍ／ｓｅｃの速度で搬送させたところ、無端ベルトは軸方向片側にウォークしながら回転した。尚、無端ベルトが搬送され駆動ロールを通過する際には、重合せ部ＬＡＰと凸状部材４１のベルト軸方向中央側面をベルト径方向に延長した延長面とが交差する面４１Ｅａから軸方向中央側に１ｍｍの位置（即ち、ベルト軸方向外側端面より６．５ｍｍの位置）で盛り上がり部分（屈曲部分）が発生した。１０時間の搬送毎にベルトを停止しベルトの状態を観察したが、２００時間まで観察しても補強テープの固定部には亀裂の発生がなく、無端ベルトには問題がなかった。

（実施例２）
実施例１の固定部の形成において、補強テープ重合せ部に、ベルト軸方向外側端面より８ｍｍ中央側の位置から中央側に４ｍｍの幅、長さ８ｍｍの固定部を超音波溶着ホーンにより形成した以外は、実施例１と同様にして無端ベルトを得た。
こうして、重合せ部ＬＡＰと凸状部材４１のベルト軸方向中央側面をベルト径方向に延長した延長面とが交差する面４１Ｅａが、ベルト軸方向端面より５．５ｍｍの位置にあり、重合せ部ＬＡＰの固定部ＷＰがベルト軸方向外側端面より８ｍｍ〜１２ｍｍの範囲に設けられた、図１１（Ｂ）に示す無端ベルトが得られた。

実施例１と同様にして転写システムに装着し搬送させたところ、２００時間まで観察しても補強テープの固定部には亀裂の発生がなく、無端ベルトには問題がなかった。

（実施例３）
実施例１の固定部の形成において、補強テープ重合せ部に、(1)ベルト軸方向外側端面より１ｍｍ中央側の位置から中央側に４ｍｍの幅、長さ８ｍｍの固定部と、(2)ベルト軸方向外側端面より８ｍｍ中央側の位置から中央側に４ｍｍの幅、長さ８ｍｍの固定部と、(3)上記(1)および(2)を繋ぎベルト周方向長さが２ｍｍの固定部と、を超音波溶着ホーンにより形成した（即ち「Ｈ」字型の固定部を形成した）以外は、実施例１と同様にして無端ベルトを得た。
こうして、重合せ部ＬＡＰと凸状部材４１のベルト軸方向中央側面をベルト径方向に延長した延長面とが交差する面４１Ｅａが、ベルト軸方向端面より５．５ｍｍの位置にあり、重合せ部ＬＡＰの固定部ＷＰが、(1)ベルト軸方向外側端面より１ｍｍ〜５ｍｍの範囲と、(2)ベルト軸方向外側端面より８ｍｍ〜１２ｍｍの範囲と、(3)上記(1)および(2)を繋ぐ長さ２ｍｍの範囲と、に設けられた、図１２に示す無端ベルトが得られた。尚、領域４１Ｅｂにおける非固定部の割合は７５％である。

実施例１と同様にして転写システムに装着し搬送させたところ、３００時間まで観察しても補強テープの固定部には亀裂の発生がなく、無端ベルトには問題がなかった。

（実施例４）
実施例１の固定部の形成において、補強テープ重合せ部に、(1)ベルト軸方向外側端面より１ｍｍ中央側の位置から中央側に４ｍｍの幅、長さ８ｍｍの固定部と、(2)ベルト軸方向外側端面より８ｍｍ中央側の位置から中央側に４ｍｍの幅、長さ８ｍｍの固定部と、を超音波溶着ホーンにより形成した以外は、実施例１と同様にして無端ベルトを得た。
こうして、重合せ部ＬＡＰと凸状部材４１のベルト軸方向中央側面をベルト径方向に延長した延長面とが交差する面４１Ｅａが、ベルト軸方向端面より５．５ｍｍの位置にあり、重合せ部ＬＡＰの固定部ＷＰが、(1)ベルト軸方向外側端面より１ｍｍ〜５ｍｍの範囲と、(2)ベルト軸方向外側端面より８ｍｍ〜１２ｍｍの範囲と、に設けられた、図１３（Ａ）に示す無端ベルトが得られた。

実施例１と同様にして転写システムに装着し搬送させたところ、８００時間まで観察しても補強テープの固定部には亀裂の発生がなく、無端ベルトには問題がなかった。

（実施例５）
実施例１の固定部の形成において、補強テープ重合せ部に、(1)ベルト軸方向外側端面から中央側に５ｍｍの幅、長さ８ｍｍの固定部と、(2)ベルト軸方向外側端面より９ｍｍ中央側の位置から中央側に４ｍｍの幅（ベルト軸方向中央側端面まで）、長さ８ｍｍの固定部と、を超音波溶着ホーンにより形成した以外は、実施例１と同様にして無端ベルトを得た。
こうして、重合せ部ＬＡＰと凸状部材４１のベルト軸方向中央側面をベルト径方向に延長した延長面とが交差する面４１Ｅａが、ベルト軸方向端面より５．５ｍｍの位置にあり、重合せ部ＬＡＰの固定部ＷＰが、(1)ベルト軸方向外側端面より０ｍｍ〜５ｍｍの範囲と、(2)ベルト軸方向外側端面より９ｍｍ〜１３ｍｍの範囲と、に設けられた、図１３（Ｂ）に示す無端ベルトが得られた。

実施例１と同様にして転写システムに装着し搬送させたところ、１２００時間まで観察しても補強テープの固定部には亀裂の発生がなく、無端ベルトには問題がなかった。

（実施例６）
まず、実施例１の補強部の形成において、用いた補強テープの幅を１０ｍｍ（カットした後の補強テープの幅８ｍｍ）に変更した。
また、実施例１の固定部の形成において、補強テープ重合せ部に、(1)ベルト軸方向外側端面から中央側に４ｍｍの幅、長さ６ｍｍの固定部と、(2)ベルト軸方向外側端面より６．８ｍｍ中央側の位置から中央側に１．２ｍｍの幅（ベルト軸方向中央側端面まで）、長さ６ｍｍの固定部と、を超音波溶着ホーンにより形成した。
更に、実施例１と同様に凸状部材を貼り付けて無端ベルトを得た。
こうして、重合せ部ＬＡＰと凸状部材４１のベルト軸方向中央側面をベルト径方向に延長した延長面とが交差する面４１Ｅａが、ベルト軸方向端面より５．５ｍｍの位置にあり、重合せ部ＬＡＰの固定部ＷＰが、(1)ベルト軸方向外側端面より０ｍｍ〜４ｍｍの範囲と、(2)ベルト軸方向外側端面より６．８ｍｍ〜８ｍｍの範囲と、に設けられた、図１３（Ｂ）に示す無端ベルトが得られた。

実施例１と同様にして転写システムに装着し搬送させたところ、６００時間まで観察しても補強テープの固定部には亀裂の発生がなく、無端ベルトには問題がなかった。

（比較例１）
実施例１の固定部の形成において、補強テープ重合せ部に固定部を形成しなかったこと以外は実施例１と同様にして、図１５（Ａ）に示す無端ベルトが得られた。
実施例１と同様にして転写システムに装着し搬送させたところ、搬送開始から１０時間経過後に補強テープの重合せ部に剥離が発生し、補強テープが貼り付いていない部分が発生した。搬送開始から１５時間後には補強テープの剥離部分からベルト本体に亀裂が入り破断した。

（比較例２）
実施例１の固定部の形成において、補強テープ重合せ部のベルト軸方向（補強テープ幅方向）全幅にわたって、長さ８ｍｍの溶着部を形成したこと以外は実施例１と同様にして、図１５（Ｂ）に示す無端ベルトが得られた。
実施例１と同様にして転写システムに装着し搬送させたところ、搬送開始から１００時間経過後に、重合せ部ＬＡＰと凸状部材４１のベルト軸方向中央側面をベルト径方向に延長した延長面とが交差する位置４１Ｅａから中央側に１ｍｍの付近において、固定部が白化して小さな亀裂が発生し、搬送開始から１２０時間後には亀裂が広がり補強テープ幅方向全幅に広がった。また搬送開始から１３０時間後には補強テープの剥離部分からベルト本体に亀裂が入り破断した。

（比較例３）
実施例１の固定部の形成において、補強テープ重合せ部に、ベルト軸方向端面より１ｍｍ中央側の位置から中央側に７ｍｍの幅、長さ８ｍｍの固定部を超音波溶着ホーンにより形成した以外は、実施例１と同様にして無端ベルトを得た。
こうして、重合せ部ＬＡＰと凸状部材４１のベルト軸方向中央側面をベルト径方向に延長した延長面とが交差する位置４１Ｅａが、ベルト軸方向端面より５．５ｍｍの位置にあり、重合せ部ＬＡＰの固定部ＷＰがベルト軸方向端面より１ｍｍ〜８ｍｍの範囲に設けられた、図１５（Ｃ）に示す無端ベルトが得られた。

実施例１と同様にして転写システムに装着し搬送させたところ、搬送開始から９０時間経過後に、重合せ部ＬＡＰと凸状部材４１のベルト軸方向中央側面をベルト径方向に延長した延長面とが交差する位置４１Ｅａから中央側に１ｍｍの付近において、固定部が白化して小さな亀裂が発生し、搬送開始から１１０時間後には亀裂が広がり補強テープ幅方向全幅に広がった。また搬送開始から１２０時間後には補強テープの剥離部分からベルト本体に亀裂が入り破断した。

ベルト状中間転写体を用いた画像形成装置の要部構成を示す模式図である。駆動ロールと接した状態での無端ベルトを駆動ロール径方向から見た断面図である。図２に記載の駆動ロールと接した状態での無端ベルトを駆動ロール軸方向から見た側面図である。片端部の浮き上がりが生じた際の無端ベルトを駆動ロール径方向から見た断面図である。無端ベルトの片端部に局部的な亀裂が発生した状態を示す斜視図である。無端ベルトの片端部にノッチが存在している場合の、局部的な亀裂発生を示す斜視図である。本発明の無端ベルトの軸方向端部を示す斜視図である。本発明の無端ベルトを駆動ロールにかけた状態での駆動ロール径方向から見た断面図である。本発明の無端ベルト（中間転写ベルト）を駆動ロールにかけた状態での軸方向端部の斜視図である。（Ａ）は、溶着された重合せ部をベルト径方向から見た要部拡大平面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）をベルト軸方向から見た側面図である。（Ａ）は、本発明における溶着された重合せ部の一例を示すベルト径方向から見た要部拡大平面図であり、（Ｂ）は、本発明における溶着された重合せ部の他の例を示すベルト径方向から見た要部拡大平面図である。本発明における溶着された重合せ部の一例を示すベルト径方向から見た要部拡大平面図である。（Ａ）は、本発明における溶着された重合せ部の一例を示すベルト径方向から見た要部拡大平面図であり、（Ｂ）は、本発明における溶着された重合せ部の他の例を示すベルト径方向から見た要部拡大平面図である。固定部の形成方法を示す概略断面図である。（Ａ）〜（Ｃ）は、比較例における重合せ部を示すベルト径方向から見た要部拡大平面図である。

符号の説明

１感光体
２帯電器
３現像装置ユニット
４中間転写ベルト
５１次転写ロール
６２次転写ロール
９定着器
１０ベルトクリーナ
１１駆動ロール
１２アイドルロール
１３２次転写バックアップロール
１４テンションロール
１７凸状部材ガイド
４１凸状部材
４１Ｅａ重合せ部と凸状部材のベルト軸方向中央側面をベルト径方向に延長した延長面とが交差する面
４１Ｅｂ重合せ部と凸状部材のベルト軸方向中央側面をベルト径方向に延長した延長面とが交差する面の内、ベルト軸方向から固定部を投影した際に投影された影と交差する領域
４２ベルト補強テープ
５０溶着ホーン
Ｌレーザー光
ＬＡＰ重合せ部
ＷＰ固定部

Claims

ベルト本体と、該ベルト本体の外周面側に軸方向端部に沿って補強テープにより形成される補強部と、前記ベルト本体の内周面側に軸方向端部に沿って形成される凸状部材と、を備え、
前記補強部に、補強テープの先端同士が重なり合う重合せ部を有し、
前記重合せ部に、重なった補強テープ同士を固定する固定部と、重なった補強テープ同士を固定しない非固定部と、を有すると共に、
前記重合せ部と、前記凸状部材のベルト軸方向における中央側の側面をベルト径方向に延長した延長面と、が交差する面の内、ベルト軸方向から前記固定部を投影した際に投影された影と交差する領域に前記非固定部を有することを特徴とする無端ベルト。
前記重合せ部と、前記凸状部材のベルト軸方向における中央側の側面をベルト径方向に延長した延長面と、が交差する面から、ベルト軸方向における中央側に３．５ｍｍ以内の範囲であって、ベルト軸方向から前記固定部を投影した際に投影された影と交差する領域に前記非固定部を有することを特徴とする請求項１に記載の無端ベルト。
前記重合せ部と、前記凸状部材のベルト軸方向における中央側の側面をベルト径方向に延長した延長面と、が交差する面より、ベルト軸方向における中央側およびベルト軸方向における外側の何れにも前記固定部を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無端ベルト。
前記重合せ部のベルト軸方向における中央側の端部に前記固定部を有することを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の無端ベルト。
像保持体と、該像保持体表面を帯電する帯電手段と、前記像保持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記トナー像を記録媒体に定着する定着手段と、を有し、
前記各手段の少なくとも１つにベルト部材を用い、
前記ベルト部材として、ベルト本体と、該ベルト本体の外周面側に軸方向端部に沿って補強テープにより形成される補強部と、前記ベルト本体の内周面側に軸方向端部に沿って形成される凸状部材と、を備え、前記補強部に、補強テープの先端同士が重なり合う重合せ部を有し、前記重合せ部に、重なった補強テープ同士を固定する固定部と、重なった補強テープ同士を固定しない非固定部と、を有すると共に、前記重合せ部と、前記凸状部材のベルト軸方向における中央側の側面をベルト径方向に延長した延長面と、が交差する面の内、ベルト軸方向から前記固定部を投影した際に投影された影と交差する領域に前記非固定部を有する無端ベルトを備えることを特徴とする画像形成装置。