JP5780794B2 - ベルトユニット、ベルトユニット検証方法及び、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に用いられるベルトユニット、無端ベルトを補強する補強部材を有することを検証するベルトユニット検証方法及び、そのベルトユニットを備える画像形成装置に関する。

従来、プリンタ、複写機、ファクシミリなどの電子写真方式、或いは静電記録方式を利用した画像形成装置の中には、像担持体上のトナー像を転写材に転写するための無端状のベルトを採用した画像形成装置がある。無端状のベルトとしては、像担持体から転写されるトナー像を担持する中間転写体（中間転写ベルト）や、像担持体からのトナー像を転写する転写材を担持して搬送する転写材搬送体（転写材搬送ベルト）がある。このような無端状の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。ここで言う、ベルトの寄りとは、ベルトの搬送方向と直交するベルト幅方向への移動のことである。

このベルトの寄りを規制するために、特許文献１に記載の発明が開示されている。特許文献１に記載の発明は、無端ベルトの内周面のベルト幅方向の端部に設けられたリブと、このリブに当接する無端ベルトに当接可能な張架ローラと、を備える構成に関する。こうした構成によれば、無端ベルトが長手方向に寄ると、無端ベルト内周面に備えられたリブの内側面が、張架ローラの端面に突き当たることで、無端ベルトのベルト幅方向の寄りが規制される。

また、リブの寄り規制力よりもベルトの寄り力が大きい場合でも、ベルトの寄りを規制するために、特許文献２に記載の発明が開示されている。特許文献２に記載の発明は、リブが備えられた無端ベルトの内周面と反対側の外周面であってリブと無端ベルトの接合面を全て覆う領域を補強部材で補強する構成に関する。こうした構成によれば、補強部材がリブと無端ベルトの接合面に対応する無端ベルトの表面の箇所を全て覆うので、その接合面やその近傍のベルト剛性を上げることができ、無端ベルトのベルト幅方向の寄りが規制される。

特開平１１−２０９７５号公報 特開２００５−１５６５８１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の発明のように、リブだけで無端ベルトの寄りを規制しようとすると、無端ベルトにかかる繰り返し応力によって、無端ベルトが疲労破壊を起こし易い。

詳しく言うと以下のようになる。リブが無端ベルトの張架ローラに突き当たった状態では、リブと無端ベルトの接合面において大きな応力が働く。無端ベルトが回転すると、リブと張架ローラの接する場所が変化する。この時、応力の変化が繰り返して起こる。このような応力の繰り返し変化によって、無端ベルトが疲労破壊を起こすのである。すなわち、リブと無端ベルトの接合面付近において、無端ベルトの破れが生じるのである。特に、転写ベルトのように組成が樹脂系材質であると、著しく疲労破壊を起こしやすい。こうなると、無端ベルトの寄りを規制できなくなる。

また、特許文献２に記載の発明のように、リブが設けられる箇所に対応して補強部材で補強するとしても、リブや無端ベルトの疲労破壊は低減されるが、リブに起因する前述の疲労破壊は生じ得る。こうなると、無端ベルトの寄りを規制できなくなる。

本発明は、上記実情に鑑み、無端ベルトの内周面にリブを設けずに、無端ベルトの寄り規制力を高めることができるベルトユニットを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明のベルトユニットは、回転可能な無端ベルトと、前記無端ベルトを張架して回転可能な複数のローラと、画像形成装置本体で画像形成するときに前記無端ベルトに付与される付勢力よりも弱い付勢力が前記複数のローラのうちの少なくとも１つのローラを介して前記無端ベルトに付与された条件下で、前記無端ベルトの外周面のベルト幅方向の少なくとも一方の端部に沿って貼付されて前記無端ベルトを補強する補強部材と、を有し、前記無端ベルトの内周面は、前記ベルト幅方向に亘って平面であり、前記無端ベルトが前記ベルト幅方向における他方の端部側に寄った場合に、前記補強部材によって剛性が高くなった前記無端ベルトの前記ベルト幅方向における前記一方の端部によって、前記無端ベルトの前記ベルト幅方向における寄りを規制することを特徴とする。

本発明のベルトユニット検証方法は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の無端ベルトに貼付された補強部材を有するベルトユニットの検証方法であって、前記無端ベルトに対して画像形成時に付与される付勢力を付与する第１工程と、前記無端ベルトに付与される付勢力が画像形成時に付与される付勢力よりも弱くしていく第２工程と、前記無端ベルトに前記補強部材が貼付された領域の第１張力と前記無端ベルトに前記補強部材が貼付されていない領域の第２張力とを測定する工程と、を備え、前記第１工程のときに前記第１張力が前記第２張力よりも強く、前記第２工程のときに前記第１張力と前記第２張力とが略同じ場合には、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の前記無端ベルトに貼付される前記補強部材を有するベルトユニットであることが検証されることを特徴とする。
本発明の他のベルトユニット検証方法は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の無端ベルトに貼付された補強部材を有するベルトユニットの検証方法であって、前記無端ベルトに対して画像形成時に付与される付勢力を付与したときに、前記条件下で前記補強部材が貼付されている前記無端ベルトを張架するローラの１つが付勢力方向に移動する第１距離を測定する工程と、前記無端ベルトに対して画像形成時に付与される付勢力を付与したときに、前記条件下で前記補強部材が貼付されていない前記無端ベルトを張架するローラの１つが付勢力方向に移動する第２距離を測定する工程と、を備え、前記第１距離が前記第２距離よりも短くなる場合には、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の前記無端ベルトに貼付される前記補強部材を有するベルトユニットであることが検証されることを特徴とする。

本発明によれば、無端ベルトの内周面にリブを設けずに、無端ベルトの寄り規制力を高めることができる。

本発明の実施例に係る中間転写ユニットを備える画像形成装置の構成を示す断面図である。 中間転写ユニットの構成を示す斜視図である。 テンションローラの近傍の構成を示す拡大斜視図である。 中間転写ユニットの概略構成を示す断面図等である。 補強部材貼付装置が補強部材を貼付する途中の中間転写ベルトの状態を示す断面図等である。 補強部材貼付装置が補強部材を貼付する前の中間転写ベルトの状態を示す断面図等である。 補強部材が貼付された中間転写ベルトが、補強部材貼付装置に張架されているときのテンションローラの近傍の概略構成を示す一部拡大平面図等である。 補強部材が貼付された中間転写ベルトが、装置本体の内部で張架されている時のテンションローラの近傍の概略構成を示す一部拡大平面図等である。 中間転写ユニットの概略構成を示す断面図等である。

以下、図面を参照して、この発明を実施するための形態を実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置等は、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるから、特に特定的な記載が無い限りは、発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

図１は、本発明の実施例１に係る中間転写ユニット１０を備える画像形成装置１００の構成を示す断面図である。ここでは、画像形成装置１００は、電子写真画像形成プロセスを利用した両面印刷機能を有するカラーレーザビームプリンタである。図１に示されるように、画像形成装置１００は画像形成装置本体（以下、単に『装置本体』という）１００Ａを有し、この装置本体１００Ａの内部には、画像を形成する画像形成部５１ａ〜５１ｄが設けられる。

画像形成部５１ａ〜５１ｄは、『像担持体』である感光体ドラム１ａ〜１ｄ、『転写装置』である１次転写ローラ１０ａ〜１０ｄ等を含む。少なくとも感光体ドラム１ａ〜１ｄについては、カートリッジ３ａ〜３ｄに含まれ、カートリッジ３ａ〜３ｄとして装置本体１００Ａに組み込まれる構成となっていても良い。なお、画像形成装置１００は、装置本体１００Ａの下部に、オプション給送装置（以下、給送オプション部）９０を増設した構成となっている。

画像形成装置１００は、装置本体１００Ａの内部に着脱自在な４つのプロセスカートリッジ（以下、「カートリッジ」という）３ａ〜３ｄを備えている。カートリッジ３ａ〜３ｄは、同一構造であるが、各々には異なる色のトナーが収容されており、互いに異なる色の画像を形成する。即ち、カートリッジ３ａはイエロー（Ｙ）のトナー像を形成する。カートリッジ３ｂはマゼンダ（Ｍ）のトナー像を形成する。カートリッジ３ｃはシアン（ｃ）のトナー像を形成する。カートリッジ３ｄはブラック（Ｂｋ）のトナー像を形成する。

カートリッジ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、各色のトナー像を現像するための現像ユニット４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、及び、クリーナユニット５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを有する。 現像ユニット４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、現像ローラ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、現像剤塗布ローラ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、及び、トナー容器を有している。 クリーナユニット５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは、像担持体である感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、帯電ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、ドラム用のクリーニングブレード８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、及び、廃トナー容器を有している。

カートリッジ３ａ〜３ｄの下方には、スキャナユニット９が配置される。このスキャナユニット９は、画像信号に基づく露光を感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対して行う。

感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、帯電ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄによって所定の負極性の電位に帯電された後、スキャナユニット９によってそれぞれ静電像（静電潜像）が形成される。この静電像は現像ユニット４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄによって反転現像されて負極性のトナーが付着され、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのトナー像が形成される。

カートリッジ３ａ〜３ｄの上方には、中間転写ベルトユニット（以下、「中間転写ユニット１０」という）が配置される。中間転写ユニット１０は、中間転写ベルト１０ｅと、中間転写ベルト１０ｅを張架する駆動ローラ１０ｆ、対向ローラ１０ｇ、テンションローラ１０ｈと、を有する。中間転写ベルト１０ｅには、テンションローラ１０ｈによって図１中の矢印で示す付勢力Ｔがかけられている。また、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの各々に対向する位置には、中間転写ベルト１０ｅの内側に１次転写ローラ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが配設されている。１次転写ローラ１０ａ〜１０ｄには、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。

感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像は、順次、中間転写ベルト１０ｅ上に１次転写される。このときに、各感光体ドラム１ａ〜１ｄは時計周りに回転する。また、中間転写ベルト１０ｅは反時計周りに回転する。中間転写ベルト１０ｅの表面には、回転方向の上流側の感光体ドラム１ａ〜１ｄから順に、トナー像が転写される。感光体ドラム１ａ〜１ｄから中間転写ベルト１０ｅへのトナー像の転写は、１次転写ローラ１０ａ〜１０ｄに正極性のバイアスを印加することによりなされる。このように中間転写ベルト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、２次転写部１３へ移動する。

一方、トナー像が転写された後に、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残ったトナーは、クリーニングブレード８ａ〜８ｄによって除去される。また、シートＳへの２次転写後に中間転写ベルト１０ｅ上に残ったトナーは、転写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、廃トナー搬送路（不図示）を通過し、廃トナー回収容器（不図示）へと回収される。

画像形成装置１００は、３つのシート給送装置（シート給送部）を有する。１つ目は、装置本体１００Ａの内部に配置される本体シート給送部２０である。２つ目は、装置本体１００Ａの側面に配置されるマルチシート給送部３０である。３つ目は、装置本体１００Ａの下方に増設されたオプション給送装置９０である。

１つ目の本体シート給送部２０は、シートＳを収納する給送カセット２１の内部からシートＳを給送する給送ローラ２２と、分離手段である分離ローラ２３と、を有する。給送カセット２１に収納されたシートＳは、給送ローラ２２に圧接され、分離ローラ２３によって１枚ずつ分離され搬送される。そして、分離されたシートＳは、搬送路２４を経てレジストローラ対１４へ搬送される。

２つ目のマルチシート給送部３０は、シートＳを積載する中板３１と、中板３１に積載されたシートＳを給送するマルチ給送ローラ３２と、分離手段である分離パット３３と、を有する。中板３１が持ち上がり、中板３１上に積載されたシートＳがマルチ給送ローラ３２に圧接され、分離パット３３によって１枚ずつ分離され搬送される。そして、分離されたシートＳはマルチ給送搬送路３４を経て、再給送ローラ対３５に搬送される。

再給送ローラ対３５に搬送されたシートは、再給送搬送路３６を通過してレジストローラ対１４に搬送される。なお、再給送ローラ対３５および再給送搬送路３６は後述するように両面搬送時にも共用の搬送路となる。

３つ目のオプション給送装置９０は、ピックアップローラ９１、フィードローラ９２、リタードローラ９３を備える。ピックアップローラ９１、フィードローラ９２、リタードローラ９３の協働により、積載されたシート束から１枚ずつシートを給送、分離して搬送をする。搬送されたシートは中継搬送ローラ対９４、オプション排出ローラ対９５を経て、装置本体１００Ａの２次転写部１３へシートＳを搬送する。オプション給送装置９０より搬送されたシートＳは、オプション給送搬送路９６を経て、レジストローラ対１４へ搬送される。

以上で説明したように、装置本体１００Ａのレジストローラ対１４の上流側では、３つの搬送路が合流する構成である。

２次転写部１３は、中間転写ベルト１０ｅに形成されたトナー像をシートＳに転写する。２次転写部１３は、正極性のバイアスが印加される２次転写ローラ１３ａを備える。正極性のバイアスを２次転写部１３に印加することにより、レジストローラ対１４によって搬送されたシートＳに、中間転写ベルト１０ｅ上の４色のトナー像が２次転写される。

２次転写部１３の上方には、定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂとを有する定着装置１５が設けられている。トナー像が転写されたシート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とによって加熱および加圧され、シートＳの表面には、転写されていたトナー像が定着される。

定着装置１５の上方には、切換部材１６、排出ローラ対１７、スイッチバックローラ対１９が設けられている。定着されたシートＳは事前に選択された片面印字か両面印字かに応じて、切換部材１６の位置により選択的に搬送経路が切り換えられる。

片面印字が選択された場合には、定着されたシートＳは切換部材１６によって排出ローラ対１７に向けて案内される。排出ローラ対１７に案内されたシートは、装置本体１００Ａの上面であるトレイ１８上へ排出される。

両面印字が選択された場合には、切換部材１６によってスイッチバックローラ対１９に向けて案内される。ここで、スイッチバックローラ対１９はシートＳをトレイ１８に向けて搬送したのち、シートＳの後端が定着装置１５を抜けるタイミングで逆回転することでシートＳを両面反転搬送路３７へ搬送する。なお、スイッチバックローラ対１９が逆回転をすると同時に、切換部材１６は、シートＳを両面反転搬送路３７へ案内するために移動する。

両面搬送ローラ対３８は、再給送ローラ対３５までシートを搬送する。再給送ローラ対３５により再給送されたシートＳは、表裏が反転された状態で、再給送搬送路３６に合流し、再びレジストローラ対１４に搬送される。レジストローラ対１４以降のシートの搬送およびトナー像の転写については、上述した片面印字時と同様である。

図２は、中間転写ユニット１０の構成を示す斜視図である。図２に示されるように、『ベルトユニット』である中間転写ユニット１０は、互いに平行に配置された複数のローラである駆動ローラ１０ｆ、対向ローラ１０ｇ、テンションローラ１０ｈを有する。また、中間転写ユニット１０は、複数のローラ（１０ｆ〜１０ｈ）に張架されて複数のローラ（１０ｆ〜１０ｈ）の回転によってベルト回転方向ｂに回転自在な『無端ベルト』である中間転写ベルト１０ｅを有する。

中間転写ベルト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）など、引張強度が高い樹脂系素材で作られる。成形や強度、変形のしやすさなどの要件から、基層は厚さ５０μｍから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わたって、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１０ｅも存在する。中間転写ベルト１０ｅは、これらいずれの組成でも構わない。

また、中間転写ベルト１０ｅは外周面（面）の両端の全周に渡って、補強部材４６ａ、４６ｂを備える。詳しくは、補強部材４６ａ、４６ｂは、中間転写ベルト１０ｅにおけるベルト回転方向ｂと直交するベルト幅方向Ｍの少なくとも一方の端部に沿って貼付されて中間転写ベルト１０ｅを補強する。尚、このとき、装置本体１００Ａで画像形成時に中間転写ベルト１０ｅに付与される付勢力Ｔ１よりも弱い付勢力Ｔ２が『複数のローラのうちの少なくとも１つのローラ』であるテンションローラ１０ｈを介して中間転写ベルト１０ｅに付与された状態である（後述）。なお、この補強部材貼付方法に関しては、後述する。

補強部材４６ａ、４６ｂは幅が２〜３ｍｍ以上あればよく、スペースが許す限り何ミリでも構わない。また、厚みも１０μｍ以上あれば、いくらで構わない。さらに、補強部材の４６ａと補強部材４６ｂで幅や厚みが異なっても良く、別の材質で形成されていても良い。

補強部材４６ａ、４６ｂには、ポリエステルやポリイミドなどの樹脂系材料のフィルム粘着テープを用いる。または、補強部材４６ａ、４６ｂには、中間転写ベルト１０ｅの基層と同じように、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）などのフィルム粘着テープを用いる。基本的には、十分な引張強度があれば材質は何であっても構わない。また、中間転写ベルト１０ｅと一体での成型が可能であれば、それでも構わない。

補強部材４６ａ、４６ｂの引張強度が高いほど、本発明によるベルト寄り規制の効果は高まる。ただし、相対的に中間転写ベルト１０ｅの方が硬いと、本発明の効果は低くなる。そのため、補強部材４６ａ、４６ｂの引張強度が低い場合や、中間転写ベルト１０ｅの材質が非常に硬い場合には、なるべく引張強度が高い材質で、ある程度の幅と高さで補強部材４６ａ、４６ｂを備えなければならない。実際には、中間転写ベルト１０ｅと同等程度のヤング率を持つ材質で、厚さが２０〜５０μｍで、幅が数ｍｍ程度とするのが現実的である。

中間転写ベルト１０ｅ（中央部を部分断面してある）は、これを張架する為の複数の張架部材である、駆動ローラ１０ｆ、対向ローラ１０ｇ、テンションローラ１０ｈに張架されている。

駆動ローラ１０ｆ、対向ローラ１０ｇ、テンションローラ１０ｈは、それぞれ長手方向両端部を軸受け４０、４１、４２によって回転可能に支持されている。そして、中間転写ベルト１０ｅのメインフレーム４３（４３ａ、４３ｂ）が軸受け４０、４１を、テンションローラ１０ｈの支持側板４４が軸受け４２を支持している。なお、中間転写ベルトメインフレーム（以下、「メインフレーム４３」という）の側板４３ａには、バネ固定部５２が設けられている。バネ固定部５２にはテンションローラバネ４５の一端が固定されており、このテンションローラバネ４５が支持側板４４を付勢方向（バネが伸びる方向）へと付勢するようになっている。

駆動ローラ１０ｆは、軸受け４０を介してメインフレーム４３に支持されている固定ローラである。駆動ローラ１０ｆには、装置本体１００Ａの不図示の駆動手段から駆動力が伝達をされている。駆動力が伝達された駆動ローラ１０ｆは回転し、中間転写ベルト１０ｅを駆動搬送させる。駆動ローラ１０ｆの表面は、中間転写ベルト１０ｅを滑り無く搬送する為に、摩擦係数の高いゴム層で形成されている。

対向ローラ１０ｇは、軸受け４１を介してメインフレーム４３に支持されている固定ローラである。対向ローラ１０ｇは、２次転写ローラ１３ａとニップを形成し、シートＳを挟持搬送しながらトナー像をシートＳに転写する。対向ローラ１０ｇは、中間転写ベルト１０ｅの駆動搬送によって従動回転する。

テンションローラ１０ｈは、軸受け４２を介して支持側板４４と共にスライド可能にメインフレーム４３に支持されている。

図３は、テンションローラ１０ｈの近傍の構成を示す拡大斜視図である。この図３を参照しつつ、「テンションローラ１０ｈのスライド動作」と、「中間転写ベルト１０ｅを張架する構成」について以下に説明する。図３に示されるように、支持側板４４には開口部４４ｃが形成されている。メインフレーム４３に形成されたボス部４３ｃ、４３ｄが開口部４４ｃに挿入されている。それによって、支持側板４４はメインフレーム４３に支持されている。

開口部４４ｃの開口幅４４ｄは、ボス部４３ｃ、４３ｄが形成する外径幅４３ｅよりも幅広く構成されている。開口幅４４ｄと外径幅４３ｅのガタ分だけ、支持側板４４はスライド動作可能になる。すなわち、テンションローラ１０ｈがスライド動作可能になる。

圧縮バネであるテンションローラバネ４５は、中間転写ユニット１０の装置手前側と奥側に各々備えられている。テンションローラバネ４５は、支持側板４４、すなわちテンションローラ１０ｈを矢印ａの方向に付勢して中間転写ベルト１０ｅに張力を付与している。そして、テンションローラバネ４５の付勢力と、中間転写ベルト１０ｅの張力とのバランスが取れたところで、テンションローラ１０ｈは係止する。

次に、中間転写ベルト１０ｅに補強部材４６ａ、４６ｂを貼り付ける方法について、図４から図７を用いて詳細に説明をする。

図４（ａ）は、中間転写ユニット１０の概略構成を示す断面図である。図４（ａ）に示されるように、中間転写ベルト１０ｅは、装置本体１００Ａに装着されているときに、テンションローラバネ４５から付勢力Ｔ１を受けている。この付勢力Ｔ１は、装置本体１００Ａが画像形成するときに、中間転写ベルト１０ｅに付与される張力である。これは、１次転写ローラ１０ａ〜１０ｄが感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のトナー像を中間転写ベルト１０ｅに１次転写する時や、２次転写部１３が中間転写ベルト１０ｅ上のトナー像をシートＳに２次転写する時に、中間転写ベルト１０ｅに付与されている付勢力である。

図４（ｂ）は、補強部材貼付装置１０１が補強部材４６ａ、４６ｂを貼付する前の中間転写ベルト１０ｅの状態を示す断面図である。補強部材貼付装置１０１は、図４（ｂ）に示される３本のローラ（１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ）、付勢力付与手段であるバネ１０１ｄを有し、また、不図示の補強部材貼付手段、不図示の駆動手段等を有する。この補強部材貼付装置１０１は、中間転写ベルト１０ｅに補強部材４６ａ、４６ｂを貼付する装置である。

３本のローラ（１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ）は、中間転写ユニット１０に備えられている駆動ローラ１０ｆ、対向ローラ１０ｇ、テンションローラ１０ｈと同じ材質、外径で構成されている。装置本体１００Ａの条件に極力近い装置にした方が、装置本体１００Ａと補強部材貼付装置１０１の相関関係が良くなるからである。

例えば、補強部材貼付装置１０１の３本のローラの条件、及び、中間転写ユニットの３本のローラの条件が近似していれば、以下のことができる。すなわち、中間転写ベルト１０ｅが装置本体１００Ａに組み込まれた場合にどのような搬送速度で駆動できるのか考慮しつつ、補強部材４６ａ、４６ｂを中間転写ベルト１０ｅに貼付する等のことができる。

駆動ローラ１０１ａは、補強部材貼付装置１０１に張架された中間転写ベルト１０ｅを駆動搬送する。その他では、中間転写ベルト１０ｅは、張架ローラ１０１ｂ、テンションローラ１０１ｃに張架されている。

テンションローラ１０１ｃは、バネ１０１ｄから付勢力Ｔ２を付与されて、中間転写ベルト１０ｅに付勢力Ｔ２を付与する。バネ１０１ｄが付与する付勢力Ｔ２は、先に記した付勢力Ｔ１よりも弱い付勢力に設定されている。

具体的に言うと、例えば、付勢力Ｔ１は、５ｋｇｆのバネ２個で合計１０ｋｇｆの付勢力に相当し、テンションローラ１０ｈを介して中間転写ベルト１０ｅに付与される。これに対して、例えば、付勢力Ｔ２は、３ｋｇｆのバネ２個で合計６ｋｇｆの付勢力に相当し、テンションローラ１０１ｃを介して中間転写ベルト１０ｅに付与される。

図５（ａ）は、補強部材貼付装置１０１が補強部材４６ａ、４６ｂを貼付する途中の中間転写ベルト１０ｅの状態を示す断面図である。図５（ｂ）は、補強部材貼付装置１０１が補強部材４６ａ、４６ｂを貼付し終えた中間転写ベルト１０ｅの状態を示す断面図である。図５（ａ）に示されるように、中間転写ベルト１０ｅに補強部材４６ａ、４６ｂを貼り付けるには、まず、中間転写ベルト１０ｅが３本のローラ（１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ）に架けられる。そして、バネ１０１ｄによって、付勢力Ｔ２がテンションローラ１０１ｃを介して中間転写ベルト１０ｅに負荷された状態にする。

次に、不図示の補強部材貼付手段によって、中間転写ベルト１０ｅのベルト幅方向Ｍの両端に補強部材４６ａ、４６ｂが貼り付けられる。そして、不図示の駆動手段によって、駆動ローラ１０１ａは、ベルト回転方向ｂの方向に回転し、同方向に中間転写ベルト１０ｅを駆動搬送する。駆動搬送されている中間転写ベルト１０ｅは、不図示の補強部材貼付手段から補強部材４６ａ、４６ｂを巻き取って行く。中間転写ベルト１０ｅが１周強、駆動搬送されたところで不図示の駆動手段は駆動を停止する。そして、中間転写ベルト１０ｅに対する補強部材４６ａ、４６ｂの貼付が完了する（図５（ｂ）参照）。

図６（ａ）は、補強部材貼付装置１０１´が補強部材４６ａ、４６ｂを貼付する前の中間転写ベルト１０ｅの状態を示す断面図である。補強部材貼付装置１０１´は、必ずしも実機と同様の構成にする必要はない。すなわち、実際に組み込まれる装置本体１００Ａに対するものと同じ条件で構成される必要はない。補強部材貼付装置１０１と異なる形の補強部材貼付装置１０１´について、図６（ａ）〜図６（ｃ）を参照しつつ説明する。

図６（ａ）に示される補強部材貼付装置１０１´は、中間転写ベルト１０ｅに補強部材４６ａ、４６ｂを貼り付ける装置である。補強部材貼付装置１０１´は、２本のローラ（１０１ａ´、１０１ｃ´）と、バネ１０１ｄ´と、不図示の補強部材貼付手段と、不図示の駆動手段等と、を有する。

駆動ローラ１０１ａ´は、補強部材貼付装置１０１´に張架された中間転写ベルト１０ｅを駆動搬送する。テンションローラ１０１ｃ´は、バネ１０１ｄ´から付勢力Ｔ２を付与され、中間転写ベルト１０ｅに付勢力を付与する。バネ１０１ｄ´が付与する付勢力Ｔ２は、図４（ａ）を参照しつつ説明した付勢力Ｔ１よりも弱い付勢力に設定されている。

具体的に言うと、例えば、付勢力Ｔ１は、５ｋｇｆのバネ２個で合計１０ｋｇｆの付勢力に相当し、テンションローラ１０ｈを介して中間転写ベルト１０ｅに付与される。これに対して、例えば、付勢力Ｔ２は、３ｋｇｆのバネ２個で合計６ｋｇｆの付勢力に相当し、テンションローラ１０１ｃ´を介して中間転写ベルト１０ｅに付与される。

図６（ｂ）は、補強部材貼付装置１０１´が補強部材４６ａ、４６ｂを中間転写ベルトに貼付する途中の状態を示す断面図である。図６（ｃ）は、補強部材貼付装置１０１´が補強部材４６ａ、４６ｂを中間転写ベルト１０ｅに貼付し終えた状態を示す断面図である。図６（ｂ）に示されるように、中間転写ベルト１０ｅに補強部材４６ａ、４６ｂを貼り付けるには、以下のようにする。まず、中間転写ベルト１０ｅを２本のローラ（１０１ａ´・１０１ｃ´）に架けて、バネ１０１ｄ´によって付勢力Ｔ２を付与して、中間転写ベルト１０ｅを張架する。

次に、不図示の補強部材貼付手段によって、中間転写ベルト１０ｅの長手方向両端に補強部材４６ａ、４６ｂを貼り付ける。そして、不図示の駆動手段によって、駆動ローラ１０１ａ´はベルト回転方向ｃの方向に回転し、同方向に中間転写ベルト１０ｅを駆動搬送する。駆動搬送されている中間転写ベルト１０ｅは、不図示の補強部材貼付手段から補強部材４６ａ、４６ｂを巻き取って行く。中間転写ベルト１０ｅが１周強、駆動搬送されたところで不図示の駆動手段は駆動を停止する。中間転写ベルト１０ｅは、中間転写ベルト１０ｅの１周強の補強部材４６ａ、４６ｂを巻き取って、中間転写ベルト１０ｅには補強部材４６ａ、４６ｂが、貼り付けられる（図６（ｃ）参照）。

次に、図７（ａ）、図７（ｂ）、図８（ａ）、図８（ｂ）を参照しつつ、補強部材４６ａ、４６ｂを貼った箇所の剛性が上がるメカニズムについて以下に説明する。

図７（ａ）は、補強部材４６ａ、４６ｂが貼付された中間転写ベルト１０ｅが、補強部材貼付装置１０１に張架されているときのテンションローラ１０１ｃの近傍の概略構成を示す一部拡大平面図である。図７（ｂ）は、補強部材４６ａ、４６ｂが貼付された中間転写ベルト１０ｅが、補強部材貼付装置１０１に張架されているときに、中間転写ベルト１０ｅのベルト幅方向Ｍの各箇所における張力分布を表したグラフである。

図７（ａ）と図７（ｂ）において、位置Ａ、位置Ｂ、位置Ｃ、位置Ｄ、位置Ｅは、中間転写ベルト１０ｅの張力を測定する荷重センサまたは圧センサが設けられる位置である。具体的には、ベルト幅方向Ｍを基準として言うと、位置Ａと位置Ｅは、中間転写ベルト１０ｅの両端に備えられた補強部材４６ａ、４６ｂの真中付近にあり、位置Ｃは位置Ａと位置Ｅの真中、位置Ｂは位置Ａと位置Ｃの真中、位置Ｄは位置Ｃと位置Ｅの真中にある。

図７（ａ）に示されるように、中間転写ベルト１０ｅに補強部材４６ａ、４６ｂが貼付されて、バネ１０１ｄによってテンションローラ１０１ｃを介して付勢力Ｔ２×２が付与されている中間転写ベルト１０ｅの張力分布は、図７（ｂ）のようになっている。

中間転写ベルト１０ｅの張力分布が図７（ｂ）のようになる理由を以下に述べる。中間転写ベルト１０ｅに付勢力Ｔ２×２が付与されて補強部材貼付装置１０１に張架された状態であるところに、中間転写ベルト１０ｅに補強部材４６ａ、４６ｂが張力をかけることなく貼り付けられている。そのために、補強部材４６ａ、４６ｂが貼り付けられた後でも、中間転写ベルト１０ｅの張力は、位置Ａ〜位置Ｅの各箇所において、略同じである。

図８（ａ）は、補強部材４６ａ、４６ｂが貼付された中間転写ベルト１０ｅが、装置本体１００Ａの内部で張架されている時のテンションローラ１０ｈの近傍の概略構成を示す一部拡大平面図である。図８（ｂ）は、補強部材４６ａ、４６ｂが貼付された中間転写ベルト１０ｅが、装置本体１００Ａ内で張架されている時、中間転写ベルト１０ｅのベルト幅方向Ｍの各箇所においての張力分布を表したグラフである。

ここで、補強部材貼付装置１０１が補強部材４６ａ、４６ｂを中間転写ベルト１０ｅに貼り付け、この中間転写ベルト１０ｅが装置本体１００Ａに装着され、中間転写ベルト１０ｅにはバネ（４５）でローラ（１０ｈ）を介して付勢力Ｔ１×２が付与される。付勢力Ｔ１と付勢力Ｔ２の力関係は、Ｔ１＞Ｔ２の関係であるため、中間転写ベルト１０ｅは、補強部材４６ａ、４６ｂを貼った時よりも付勢力を受ける。そうすると、補強部材４６ａ、４６ｂを貼って剛性が高くなった端部の中間転写ベルト１０ｅの張力が強くなる。

すなわち、ベルト搬送方向Ｌと直交するベルト幅方向Ｍへの寄り力に対して、中間転写ベルト１０ｅを踏み留まらせようとする力が発生し、中間転写ベルト１０ｅの安定走行を実現することが可能となる。また、中間転写ベルト１０ｅの端部を補強部材４６ａ、４６ｂによって補強できるので、その端部からの引き裂き亀裂に対しても効果がある。

また、逆に言うと、本発明を用いて作成されているか否かは、先に記載した順序と逆の検証をする（ベルトユニット検証方法）ことで分かる。例えば、装置本体１００Ａに装着されて画像形成時に付与される付勢力Ｔ１を中間転写ベルト１０ｅに付与する（第１工程）。そして、中間転写ベルト１０ｅの張力（第１張力）を測定する。その結果、図８（ａ）に示した位置Ａ〜位置Ｅの５箇所の張力が、図８（ｂ）に示したように端部の方が中央部より張力が高くなっている。この状態を別の表現をすると、以下のようになる。中間転写ベルト１０ｅに付与される付勢力が画像形成時に付与される付勢力Ｔ１であると、中間転写ベルト１０ｅに補強部材４６ａ、４６ｂが貼付された領域の張力Ｘ１は、中間転写ベルト１０ｅに補強部材４６ａ、４６ｂが貼付されない領域の張力ｘ１よりも強い。

次に、中間転写ベルト１０ｅに付与する付勢力を弱めていく（第２工程）と、所定の付勢力Ｔ２を付与した所で、図７（ｂ）に示したように中間転写ベルト１０ｅの張力（第２張力）が端部も中央部も略同じになる。この様な張力の変化をたどる構成のものは、本発明を用いている。なお、図７（ｂ）の状況を別の表現にすると、以下のようになる。すなわち、中間転写ベルト１０ｅに付与される付勢力が画像形成時に付与される付勢力Ｔ１よりも弱くしていく（付勢力Ｔ２にしていく）。そうすると、中間転写ベルト１０ｅに補強部材４６ａ、４６ｂが貼付された領域の張力Ｘ２は、中間転写ベルト１０ｅに補強部材４６ａ、４６ｂが貼付されていない領域の張力ｘ２と略同じになっていく。

また、本発明を用いているか否かを検証するもう一つの方法を図９（ａ）と図９（ｂ）を用いて詳細に説明する。図９（ａ）は、中間転写ユニット１０の概略構成を示す断面図である。図９（ｂ）は、中間転写ユニット１０から補強部材４６ａ、４６ｂを取り外した概略構成を示す断面図である。

図９（ａ）、図９（ｂ）において、図９（ａ）、及び図９（ｂ）に図示した中間転写ユニット１０に、画像形成時に付与する付勢力Ｔ２を付与すると、テンションローラ１０ｈの位置に両者の間でずれ（Δ）が生じる。これは、図９（ａ）に図示している中間転写ユニット１０に対して、図９（ｂ）に図示した中間転写ユニット１０は補強部材４６ａ、４６ｂが備えられていない分、剛性が弱い為である。

もし、画像形成時に中間転写ベルト１０ｅに付与される付勢力と、補強部材４６ａ、４６ｂを中間転写ベルト１０ｅに貼り付けた時の付勢力が同じであれば、補強部材４６ａ、４６ｂが付いても剥がしても、テンションローラ１０ｈの位置はほとんど変わらない。

この様なローラ間ピッチの変化をたどる構成のものは、本発明を用いている。ピッチの変化に関して別の表現をすると、以下のようなベルトユニット検証方法で検証するということになる。例えば、画像形成時に付与される付勢力が付与されたときに、本発明の条件下で補強部材４６ａ、４６ｂが貼付されている中間転写ベルト１０ｅを張架する１つのローラ（テンションローラ１０ｈ）が付勢力方向に移動する距離（第１距離）をＺ１とする。この一方で、本発明の条件下で補強部材４６ａ、４６ｂが貼付されていない中間転写ベルト１０ｅを張架する１つのローラ（テンションローラ１０１ｃ）が付勢力方向に移動する距離（第２距離）をＺ２とする。この場合には、Ｚ１がＺ２よりも短いという性質を利用して中間転写ベルト１０ｅを検証する。

以上実施例によれば、中間転写ベルト１０ｅは、装置本体１００Ａでの画像形成のときに中間転写ベルト１０ｅに付与される付勢力Ｔ１よりも弱い付勢力Ｔ２が中間転写ベルト１０ｅに付与された状態で補強部材４６ａ、４６ｂが貼付されて剛性が強い部位を有する。また、中間転写ベルト１０ｅは、補強部材４６ａ、４６ｂが貼付されない部位を有する。こうして、中間転写ベルト１０ｅには、剛性差が設定される。その結果、中間転写ベルト１０ｅの内周面にリブを設けずに、中間転写ベルト１０ｅの寄り規制力を高めることができる。

なお、従来技術では、無端ベルトの寄り力を低減するために、部品精度を高めたり、特別な機構を設けたり、特殊な工具を使用したりして、製品コスト、製造コストが上がっている。これらを低減する為には、適切な設定で無端ベルトに補強部材を貼り付ける安価で容易な貼り付け方法が必要であった。そして、無端ベルトをローラに張架した時に、平面状になった箇所の無端ベルトと補強部材の長さを同じにする手法が考えられた。

この手法の場合、無端ベルトに補強部材を貼り付ける箇所が、無端ベルトを張架した時に平面状になった箇所に限られてしまう。その為、補強部材を貼り付ける箇所に製造上の制約ができてしまう。また、平面状の箇所において、無端ベルトと補強部材の長さが一緒の為、許容するベルトの寄り力に対して、無端ベルトの剛性を十分にあげることができない可能性があった。こういうことも考慮すると、中間転写ベルト１０ｅの高寿命化を実現し、低コスト、小スペースで、複雑な製造工程を必要とせずに、中間転写ベルト１０ｅの寄り規制力を高めることができるとも言える。

なお、実施例では、前述したベルトユニットの構成として中間転写ユニット１０を例示したが、この構成に限定されない。すなわち、ベルトユニットの構成は、２次転写ベルト、転写材担持体等にも適用することが可能であり、更には、転写材を搬送するその他の機構にも適用可能である。

１０ 中間転写ユニット（ベルトユニット）
１０ｅ 中間転写ベルト（無端ベルト）
１０ｆ 駆動ローラ（ローラ）
１０ｇ 対向ローラ（ローラ）
１０ｈ テンションローラ（ローラ）
４６ａ、４６ｂ 補強部材
１００Ａ 装置本体（画像形成装置本体）
ｂ ベルト回転方向
Ｔ１ 付勢力
Ｔ２ 付勢力

Claims (7)

1. 回転可能な無端ベルトと、
   前記無端ベルトを張架して回転可能な複数のローラと、
   画像形成装置本体で画像形成するときに前記無端ベルトに付与される付勢力よりも弱い付勢力が前記複数のローラのうちの少なくとも１つのローラを介して前記無端ベルトに付与された条件下で、前記無端ベルトの外周面のベルト幅方向の少なくとも一方の端部に沿って貼付されて前記無端ベルトを補強する補強部材と、を有し、
   前記無端ベルトの内周面は、前記ベルト幅方向に亘って平面であり、
   前記無端ベルトが前記ベルト幅方向における他方の端部側に寄った場合に、前記補強部材によって剛性が高くなった前記無端ベルトの前記ベルト幅方向における前記一方の端部によって、前記無端ベルトの前記ベルト幅方向における寄りを規制することを特徴とするベルトユニット。
2. 前記無端ベルトに付与される付勢力が画像形成時に付与される付勢力であると、前記無端ベルトに前記補強部材が貼付された領域の張力は、前記無端ベルトに前記補強部材が貼付されていない領域の張力よりも強く、
   前記無端ベルトに付与される付勢力が画像形成時に付与される付勢力よりも弱くしていくと、前記無端ベルトに前記補強部材が貼付された領域の張力は、前記無端ベルトに前記補強部材が貼付されていない領域の張力と略同じになっていくことを特徴とする請求項１に記載のベルトユニット。
3. 画像形成時に付与される付勢力が付与されたときに、
   前記条件下で前記補強部材が貼付されている前記無端ベルトを張架するローラの１つが付勢力方向に移動する距離は、
   前記条件下で前記補強部材が貼付されていない前記無端ベルトを張架するローラの１つが付勢力方向に移動する距離よりも短いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のベルトユニット。
4. 前記補強部材は、前記無端ベルトの外周面の前記幅方向において両側の端部に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のベルトユニット。
5. 画像を形成する画像形成部と、
   請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のベルトユニットを備え、前記画像形成部で形成されたトナー像を前記ベルトユニットによって記録材に転写することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の無端ベルトに貼付された補強部材を有するベルトユニットの検証方法であって、
   前記無端ベルトに対して画像形成時に付与される付勢力を付与する第１工程と、
   前記無端ベルトに付与される付勢力が画像形成時に付与される付勢力よりも弱くしていく第２工程と、
   前記無端ベルトに前記補強部材が貼付された領域の第１張力と前記無端ベルトに前記補強部材が貼付されていない領域の第２張力とを測定する工程と、
   を備え、
   前記第１工程のときに前記第１張力が前記第２張力よりも強く、前記第２工程のときに前記第１張力と前記第２張力とが略同じ場合には、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の前記無端ベルトに貼付される前記補強部材を有するベルトユニットであることが検証されることを特徴とするベルトユニット検証方法。
7. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の無端ベルトに貼付された補強部材を有するベルトユニットの検証方法であって、
   前記無端ベルトに対して画像形成時に付与される付勢力を付与したときに、前記条件下で前記補強部材が貼付されている前記無端ベルトを張架するローラの１つが付勢力方向に移動する第１距離を測定する工程と、
   前記無端ベルトに対して画像形成時に付与される付勢力を付与したときに、前記条件下で前記補強部材が貼付されていない前記無端ベルトを張架するローラの１つが付勢力方向に移動する第２距離を測定する工程と、
   を備え、
   前記第１距離が前記第２距離よりも短くなる場合には、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の前記無端ベルトに貼付される前記補強部材を有するベルトユニットであることが検証されることを特徴とするベルトユニット検証方法。

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