(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動する無端ベルト基材と、
前記無端ベルト基材の回転方向に沿って前記無端ベルト基材に周着する帯状の補強材と、
前記補強材の両端の重なり部を複数個所溶融して固着した複数の溶着部を集合してなり、集合した前記溶着部の前記回転方向の端部の幅が中央部の幅より狭い固着部とを具備することを特徴とする画像形成装置用無端ベルト。
【請求項２】
前記補強材は、前記無端ベルト基材の両側部で前記無端ベルト基材に周着することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置用無端ベルト。
【請求項３】
記録媒体に画像を形成する画像形成部を備え、
前記画像形成部が、請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置用無端ベルトを備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、ベルト基材の破損を防止する補強テープを備える画像形成装置用無端ベルトおよび画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
中間転写ベルト、定着ベルト、用紙搬送ベルト等の各種無端ベルトのベルト基材を補強テープで補強して用いる画像形成装置がある。しかしながら、ベルト基材を周回する補強テープの重なり部を固着する固着部の剛性が高いことから、補強テープの重なり部が屈曲運動を繰り返す間にベルト基材に損傷を生じる恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１７０７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明が解決しようとする課題は、補強テープが屈曲運動を繰り返しても、補強テープの固着部を原因とするベルト基材への影響を低減し、ベルト基材の長寿命化を得る画像形成装置用無端ベルトおよび画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を達成するために、実施形態の画像形成装置用無端ベルトは、回転駆動する無端ベルト基材と、前記無端ベルト基材の回転方向に沿って前記無端ベルト基材に周着する帯状の補強材と、前記補強材の両端の重なり部を複数個所溶融して固着した複数の溶着部を集合してなり、集合した前記溶着部の前記回転方向の端部の幅が中央部の幅より狭い固着部とを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】実施形態のＭＦＰを示す概略構成図。
【図２】実施形態の中間転写ベルトを示す概略斜視図。
【図３】実施形態の補強テープの配置を示す概略説明図。
【図４】実施形態の溶着部を示す概略説明図。
【図５】実施形態の溶着部の変形例を示す概略説明図であり、（ａ)は第１の変形例、(ｂ)は第２の変形例、(ｃ)は第３の変形例、(ｄ)は第４の変形例。
【図６】実施形態の溶着部の第５の変形例を示す概略説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態について図１乃至図４を参照して説明する。図１は、実施形態の画像形成装置の一例であるＭＦＰ（Multi-Function Peripherals）１０を示す。ＭＦＰ１０は、例えば、スキャナ１２、コントロールパネル１３、給紙カセット部１６、給紙トレイ１７、プリンタ部１８および排紙部２０を備える。
【０００８】
画像形成装置はＭＦＰ１０に限らない。画像形成装置は、例えば１つの感光体ドラムを、回転式の複数の現像装置で順次現像するリボルバ式のＭＦＰであっても良い。現像装置の数も限定されない。
【０００９】
スキャナ１２は、プリンタ部１８で画像形成するための原稿画像を読み取る。コントロールパネル１３は、例えば入力キー１３ａとタッチパネル式の表示部１３ｂを備える。入力キー１３ａは例えばユーザによる入力を受け付ける。表示部１３ｂは例えばユーザによる入力を受け付け或いはユーザへの表示を行う。
【００１０】
給紙カセット部１６は、記録媒体であるシートＰを収納する給紙カセット１６ａ及び給紙カセット１６ａからシートＰを取り出すピックアップローラ１６ｂを備える。給紙カセット１６ａは、未使用のシートＰ１或いはリユースのシート（例えば画像を消色処理により消色したシート）Ｐ２等を給紙可能である。給紙トレイ１７は、ピックアップローラ１７ａにより未使用のシートＰ１或いはリユースのシートＰ２を給紙可能である。
【００１１】
プリンタ部１８は、画像形成装置用無端ベルトである中間転写ベルト２１を備える。プリンタ部１８は、駆動部を備えるバックアップローラ４０、従動ローラ４１及びテンションローラ４２で中間転写ベルト２１を支持して、矢印ｍ方向に回転する。
【００１２】
プリンタ部１８は中間転写ベルト２１の下側に沿って並列に配置される、Ｙ（イエロ）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の４組の画像形成ステーション２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ及び２２Ｋを備える。プリンタ部１８は、各画像形成ステーション２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ及び２２Ｋの上方に、補給カートリッジ２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ及び２３Ｋを備える。
【００１３】
補給カートリッジ２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ或いは２３Ｋは、Ｙ（イエロ）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の、補給用のトナーを夫々収納する。
【００１４】
例えばＹ（イエロ）の画像形成ステーション２２Ｙは、矢印ｎ方向に回転する感光体ドラム２４の周囲に、帯電チャージャ２６、露光走査ヘッド２７、現像装置２８、及び感光体クリーナ２９を備える。Ｙ（イエロ）の画像形成ステーション２２Ｙは、中間転写ベルト２１を介して、感光体ドラム２４と対向する位置に１次転写ローラ３０を備える。
【００１５】
Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の３組の画像形成ステーション２２Ｍ、２２Ｃ及び２２Ｋは、Ｙ（イエロ）の画像形成ステーション２２Ｙと同様の構成を備える。Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の３組の画像形成ステーション２２Ｍ、２２Ｃ及び２２Ｋの構成についての詳細な説明を省略する。
【００１６】
各画像形成ステーション２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ或いは２２Ｋでは、感光体ドラム２４を帯電チャージャ２６で帯電後、露光走査ヘッド２７により露光して、感光体ドラム２４上に夫々静電潜像を形成する。現像装置２８は、夫々Ｙ（イエロ）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）のトナーと、キャリアからなる二成分の現像剤を用いて感光体ドラム２４上の静電潜像を現像する。現像に用いるトナーは、例えば非消色のトナーを用いても良いし、或いは例えば所定の消色温度以上に加熱することにより消色可能な消色トナーを用いる等しても良い。
【００１７】
消色温度以上に加熱することにより消色する消色トナーは、例えばバインダー樹脂に、着色剤、呈色性化合物及び顕色剤を含有させてなる。消色トナーを用いて形成したトナー画像を所定の消色温度以上に加熱すると、消色トナー中の呈色性化合物と顕色剤とが解離してトナー画像を消色する。例えば消色トナーは、比較的低い温度でシートＰに定着でき、定着温度より高い消色温度で消色する。
【００１８】
１次転写ローラ３０は、感光体ドラム２４に形成されるトナー像を中間転写ベルト２１に１次転写する。各画像形成ステーション２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ或いは２２Ｋは、１次転写ローラ３０により、中間転写ベルト２１上に、Ｙ（イエロ）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）のトナー像を順次重ねてカラートナー像を形成する。感光体クリーナ２９は、１次転写後に感光体ドラム２４に残留するトナーを除去する。
【００１９】
プリンタ部１８は、中間転写ベルト２１を介してバックアップローラ４０と対向する位置に２次転写ローラ３２を備える。２次転写ローラ３２は、シートＰに、中間転写ベルト２１上のカラートナー像を一括２次転写する。シートＰは、中間転写ベルト２１上のカラートナー像に同期して、搬送路３３に沿って給紙カセット部１６或いは手差し給紙トレイ１７から給紙される。ベルトクリーナ４３は、２次転写後に中間転写ベルト２１に残留するトナーを除去する。
【００２０】
プリンタ部１８は、搬送路３３に沿って、レジストローラ３３ａ、定着装置３４及び排紙ローラ３６を備える。プリンタ部１８は、定着装置３４の下流に分岐部３７及び反転搬送部３８を備える。分岐部３７は、定着後のシートＰを、排紙部２０或いは反転搬送部３８に分岐する。両面プリントであれば、反転搬送部３８は、分岐部３７に分岐されるシートＰを、レジストローラ３３ａ方向に反転搬送する。
【００２１】
これらの構成によってＭＦＰ１０はプリンタ部１８で、シートＰに定着トナー画像を形成して、排紙部２０に排紙する。
【００２２】
中間転写ベルト２１について詳述する。図２に示すように中間転写ベルト２１は、無端ベルト基材であるベルト基材４６と、補強材である補強テープ４７を備える。ベルト基材４６は、例えばポリイミド系樹脂（例えばＰＩ）或いはフッ素系樹脂（例えばＰＦＡ）等の樹脂フィルム、銅（Ｃｕ）或いはニッケル（Ｎｉ）等の金属箔、シリコンゴム或いはその他ゴム等からなる。ベルト基材４６は、単層もしくは積層構成を備え、撓む特性を有する。ベルト基材４６は、トナーを保持するために、導電性フィラーを配合して、所望の体積抵抗率を得てもよい。ベルト基材４６は内周に、中間転写ベルト２１の軸方向(回転方向と垂直の方向)の動きを規制するリブ４６ａを備える。
【００２３】
補強テープ４７は、例えばポリエステル系樹脂（例えばＰＥＴ）、ポリイミド系樹脂(例えばＰＩ)或いはフッ素系樹脂（例えばＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＰＶＤＦ）等からなる。補強テープ４７は、単層もしくは積層構成を備え、撓む特性を有する。
【００２４】
補強テープ４７は、ベルト基材４６の両側の周囲に矢印ｍの回転方向に沿って、接着剤或いは粘着剤により接着される。例えば中間転写ベルトが片側のみにリブを備える場合に、補強テープを、ベルト基材のリブを有しない側にのみ設けても良い。補強テープ４７の両端４７ａ、４７ｂは、重なり部αで重ね合わされる。補強テープ４７の重なり部αは、固着部である溶着部４８により接合される。
【００２５】
補強テープ４７の内側端部４７ｃは、中間転写ベルト２１が最大幅β片寄った場合でも、バックアップローラ４０、従動ローラ４１の夫々のローラ端部４０ａ、４１ａより内側にある。例えば中間転写ベルト２１が最大幅β片寄ると、図３に示すように、夫々のローラ端部４０ａ、４１ａとリブ４６ａとに隙間γを生じる。この後、中間転写ベルト２１が、矢印ｑ方向に戻る際に、ベルト基材４６が点線δで示すように曲がる場合がある。補強テープ４７は、中間転写ベルト２１の軸方向の動きによりベルト基材４６が曲がる恐れのある領域をカバーして補強する。
【００２６】
溶着部４８は、例えば細い針状の複数のヒータを補強テープ４７の重なり部αに差込み、加熱して、補強テープ４７を溶着する。或いは、加熱したアイロンを当てる等して補強テープ４７を溶着しても良い。補強テープ４７の重なり部αにおいて、溶着部４８の剛性は、周囲と比較して高い。
【００２７】
複数のヒータによる溶着部４８の形状を図４に示す。溶着部４８の幅は、矢印ｍの中間転写ベルト２１の回転方向の端部である先端４８ａ或いは後端４８ｃから中央部である中央４８ｂ方向に徐々に広くなる。補強テープ４７の溶着部４８の先端４８ａ及び後端４８ｃの幅を中央４８ｂより狭くして、補強テープ４７の重なり部αにおいて、溶着部４８の剛性を徐々に変化させる。
【００２８】
中間転写ベルト２１が矢印ｍ方向に回転すると、補強テープ４７の重なり部αは、例えばバックアップローラ４０或いは従動ローラ４１位置で大きく屈曲する。このためもしも補強テープ４７の重なり部αの溶着部と周囲との剛性の変化が急である場合、屈曲と伸展を繰り返す間に、溶着部４８の端部からベルト基材４６に亀裂を生じ易くなる。実施形態では補強テープ４７の重なり部αの溶着部４８と周囲との剛性の変化を小さくする。屈曲と伸展を繰り返す間に、剛性の変化を原因としてベルト基材４６に亀裂を生じるのを防止する。
【００２９】
プリント操作開始により、プリンタ部１８では、４組の画像形成ステーション２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ或いは２２Ｋにて、夫々感光体ドラム２４にトナー像を形成する。プリンタ部１８は、各感光体ドラム２４上のトナー像を１次転写ローラ３０により、矢印ｍ方向に回転する中間転写ベルト２１に順次重ねて１次転写する。１次転写終了後、各感光体クリーナ２９は、感光体ドラム２４上の残留トナーをクリーニングする。感光ドラム２４は、次のプリント可能となる。
【００３０】
中間転写ベルト２１はさらに矢印ｍ方向に回転して、トナー像を２次転写ローラ３２位置に搬送する。トナー像が２次転写ローラ３２位置に達するのに同期して、ＭＦＰ１０は、給紙カセット部１６或いは給紙トレイ１７からシートＰを２次転写ローラ３２位置に搬送する。２次転写ローラ３２は、転写バイアスにより、中間転写ベルト２１上のトナー像をシートＰ上に一括２次転写する。
【００３１】
この後ＭＦＰ１０は、定着装置３４でトナー像をシート紙Ｐに定着して、プリント画像を完成されたシート紙Ｐを分岐部３７に搬送する。両面プリントであれば、分岐部３７は、シートＰを反転搬送部３８方向に分岐する。ＭＦＰ１０は、レジストローラ３３ａ方向に搬送されたシートＰの裏面のプリント操作を行う。片面プリントであれば、分岐部３７は、シートＰを排紙部２０に排紙して、プリント操作を終了する。
【００３２】
プリント操作の間、矢印ｍ方向に回転する中間転写ベルト２１の補強テープ４７の重なり部αは、バックアップローラ４０或いは従動ローラ４１位置で大きく屈曲する。但し補強テープ４７の重なり部αの溶着部４８の幅は、先端４８ａ或いは後端４８ｃから中央４８ｂ方向に徐々に広くなることから、溶着部４８の剛性は周囲と比較して徐々に高くなる。補強テープ４７の重なり部αが、屈曲と伸展を繰り返しても、溶着部４８の剛性の変化を原因としてベルト基材４６を損傷するのを防止する。
【００３３】
実施形態によれば、ベルト基材４６に補強テープ４７を周着して、ベルト基材４６を周方向に補強する。バックアップローラ４０或いは従動ローラ４１の軸方向において、補強テープ４７の内側端部４７ｃを、ローラ端部４０ａ、４１ａより内側まで設けて、ベルト基材４６を軸方向においても補強する。
【００３４】
実施形態によれば、補強テープ４７の溶着部４８の幅を、先端４８ａ或いは後端４８ｃから中央４８ｂ方向に徐々に広くする。溶着部４８と周囲との剛性を徐々に変化させて、ベルト基材４６が損傷するのを防止して、ベルト基材４７の長寿命化を得る。
【００３５】
以上説明した実施形態の画像形成装置にて、固着部の形状は限定されない。固着部は、端部の幅が中央部の幅より狭ければ良い。例えば図５の（ａ）〜（ｄ）に示す、第１乃至第４の変形例のひし形溶着部５１、楕円形溶着部５２、鼓形溶着部５３、六画形溶着部５４等であっても良い。
【００３６】
また固着部は複数でも良い。例えば固着部は、実施形態において、図６の第５の変形例に示すように、小さなひし形溶着部５６ａ、５６ｂ…５６ｎを集合して大きなひし形溶着部５６を形成しても良い。小さなひし形溶着部５６ａ、５６ｂ…５６ｎは、夫々が、ひし形の針状のヒータで加熱してなっている。或いは、例えば実施形態の補強テープ４７の重なり部αが長い場合に、実施形態の溶着部４８を複数個所設けても良い。更に補強材を複数のパーツに分割してベルト基材の周囲に接着した場合は、複数のパーツの重なり部を夫々固着部で固着する。夫々の固着部において、固着部の端部の幅を中央部の幅より狭くする。
【００３７】
更に固着部は、補強材の重なり部を溶着するのではなく、接着剤を用いて補強材を接着しても良い。補強材の固着に接着剤を用いた場合に、接着剤の端部の幅を中央部の幅より狭くする。また無端ベルトは、中間転写ベルトに限定されない。無端ベルトは、例えば画像形成装置の定着ベルト或いは用紙搬送ベルト等に使用するものであっても良い。
【００３８】
この発明の実施形態を説明したが、実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことが出来る。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３９】
１０…ＭＦＰ
１８…プリンタ部
２１…中間転写ベルト
４０…バックアップローラ
４１…従動ローラ
４６…ベルト基材
４７…補強テープ
４８…溶着部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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