(57)【要約】【課題】  屈曲耐性の向上と摩耗耐性の向上の両立が可能な二次転写ベルトを提供する。【解決手段】  二次転写ベルト６１は、樹脂材料から成る表層シート６１１と、表層シート６１１の裏面に配置された内層シート６１２と、が組み合わされた複合素材で形成される。表層シート６１１の樹脂材料はポリイミドを主成分とする樹脂材料が好適に使用される。内層シート６１２のゴム材料はＮＢＲを主体とする配合のエラストマーが好適に使用される。ベルト端部の補強のために、内層シート６１２の裏面両端部にベルト補強部材６１３が配置される。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録用紙を保持して搬送する用紙搬送ベルトにおいて、
樹脂材料から成る表層シートと、該表層シートの裏面に配置されたゴム材と、が組み合わされた複合素材で形成されたことを特徴とする用紙搬送ベルト。
【請求項２】
前記表層シートはポリイミドを主成分とする樹脂材料から成る、請求項１に記載の用紙搬送ベルト。
【請求項３】
前記ゴム材は１種類のゴムの単体ゴム材料若しくは複数種類のゴムの複合ゴム材料から成る、請求項１または２に記載の用紙搬送ベルト。
【請求項４】
前記ゴム材はＮＢＲを主体とする配合のエラストマーから成る、請求項３に記載の用紙搬送ベルト。
【請求項５】
前記ゴム材は、前記表層シートの裏面全域に配置されたシート状のゴム材である、請求項１〜４のいずれかに記載の用紙搬送ベルト。
【請求項６】
前記シート状のゴム材の裏面両端部に、ベルト補強部材若しくは蛇行防止リブが配置された、請求項５に記載の用紙搬送ベルト。
【請求項７】
前記ベルト補強材若しくは前記蛇行防止リブの材料がＥＰＤＭを主体とする配合のエラストマーから成る、請求項６に記載の用紙搬送ベルト。
【請求項８】
前記ゴム材は、前記表層シートの裏面両端部に、ベルト補強部材若しくは蛇行防止リブとして配置される、請求項１〜４のいずれかに記載の用紙搬送ベルト。
【請求項９】
記録用紙を保持して搬送する無端状の二次転写ベルトと、該二次転写ベルトを挟んで中間転写体に圧接する二次転写ローラとを有し、二次転写ベルトによって記録用紙を搬送し、中間転写体上に形成したトナー像を前記二次転写ローラが前記中間転写体に圧接する二次転写位置において記録用紙に一括転写する二次転写装置において、
前記二次転写ベルトは、樹脂材料から成る表層シートと、該表層シートの裏面に配置されたゴム材と、が組み合わされた複合素材で形成されたことを特徴とする二次転写装置。
【請求項１０】
前記二次転写ベルトに当接するゴムブレードをさらに備える、請求項９に記載の二次転写装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
記録用紙を保持して搬送する用紙搬送ベルトおよびこの用紙搬送ベルトを備える二次転写装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各色のトナーを重ねたトナー像を中間転写ベルト上に保持して搬送し、転写部において記録用紙に一括してトナー像を転写するタイプの二次転写装置では、中間転写ベルトに無端状の回転部材である二次転写体が当接される。二次転写体には以前はローラが使用されていたが、記録用紙の搬送機能を有する無端ベルトが使用されることも多くなった。
【０００３】
二次転写体に使用される無端ベルト（以下、「二次転写ベルト」と称する。）にはゴム製のベルトが量産されている。ゴム製ベルトの表面特性改善のため、ゴム製ベルトの表層にコート層を設けることも提案されている。しかし、二次転写ベルトのクリーニングのために周回するベルトにゴムブレードを当接された場合、コート層の摩耗が問題となり、コート層の下のゴムが表層に露出してクリーニングが十分にできない問題があった。また、樹脂フィルムを使用した二次転写ベルトも量産されているが、屈曲疲労による割れが発生して問題となっていた。
【０００４】
特許文献１では、中間転写ベルトが複数層から構成され、シリコン変性ポリアミドイミドを含む材料から構成すされる表面層とその下層にゴム基材を有する旨の内容が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１７０８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１において、対象は中間転写ベルトに限定され、ゴム基材の詳細は開示されておらず、目的としてはトナー像の中抜けに限定されている。
【０００７】
また、特許文献１では中間転写ベルト上に形成したトナー像を記録用紙に一括転写する画像形成装置の二次転写部で記録用紙を保持して搬送するベルト搬送装置に関しては言及されていない。トナーを搬送する中間転写ベルトに要求されるベルト特性と記録用紙を搬送する用紙搬送ベルトに要求されるベルト特性は異なり、例えば伸縮性については中間転写ベルトでは伸縮性がない材料が望まれるが、二次転写ベルトでは伸縮性に富む材料が望ましい。
【０００８】
本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、屈曲耐性の向上と摩耗耐性の向上の両立が可能な用紙搬送ベルトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の用紙搬送ベルトは、樹脂材料から成る表層シートと、該表層シートの裏面に配置されたゴム材と、が組み合わされた複合素材で形成されたことを特徴としている。
【００１０】
ゴム材料は屈曲耐性に優れる。また、樹脂材料は摩耗耐性に優れる。この用紙搬送ベルトはゴム材料と樹脂材料の２種類の異なる素材の組み合わせで構成され、表層の樹脂シートの裏側にゴム材を備えるので、屈曲耐性の向上と摩耗特性の向上の両立が図られる。
【００１１】
表層シートの樹脂材料にはポリイミドを主成分とする樹脂材料を好適に使用される。
【００１２】
ゴム材は１種類のゴムの単体ゴム材料若しくは複数種類のゴムの複合ゴム材料である。例えば、ＮＢＲを主体とする配合のエラストマーが好適に使用される。
【００１３】
一つの発明では、ゴム材は、表層シートの裏面全域に配置されるシートである。シート状のゴム材の裏面両端部に、ベルト補強部材若しくは蛇行防止リブを配置してもよい。ベルト補強部材若しくは蛇行防止リブの材料はＮＢＰを主体とする配合のエラストマーが好適に使用される。
【００１４】
別の発明では、ゴム材は、表層シートの裏面両端部に配置されるベルト補強部材若しくは蛇行防止リブである。
【００１５】
二次転写装置は、記録用紙を保持して搬送する無端状の二次転写ベルトと、二次転写ベルトを挟んで中間転写体に圧接する二次転写ローラとを有し、二次転写ベルトによって記録用紙を搬送し、中間転写体上に形成したトナー像を前記二次転写ローラが前記中間転写体に圧接する二次転写位置において記録用紙に一括転写するように構成される。
【００１６】
本発明の二次転写装置では、二次転写ベルトは、樹脂材料から成る表層シートと、包装シートの裏面に配置されたゴム材と、が組み合わされた複合素材で形成されたことを特徴とする。
【００１７】
また本発明の二次転写装置は、二次転写ベルトに当接するゴムブレードを備える。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、屈曲耐性の向上と摩耗耐性の向上の両立が可能な用紙搬送ベルトが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明のベルト駆動装置の実施形態に係る二次転写ユニットを備えた画像形成装置の概略の構成を示す図である。
【図２】画像形成装置の要部（二次転写ユニットの周辺。）の構成を示す断面図である。
【図３】二次転写ベルトの第１の実施形態を示す図２におけるx−x線断面図である。
【図４】二次転写ベルトの第２の実施形態を示す図２におけるx−x線断面図である。
【図５】二次転写ベルトの第３の実施形態を示す図２におけるx−x線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、この発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。図１に示すように、画像形成装置１００は、原稿から生成した画像データ又は外部から入力した画像データに基づいて、記録用紙に単色又は多色の画像を形成する。記録用紙として、普通紙、印画紙、ＯＨＰフィルム等の記録用紙が挙げられる。
【００２１】
画像形成装置１００は、画像読取部１２０、画像形成部１１０、給紙部８０、及び排紙部９０を備えている。
【００２２】
画像読取部１２０は、原稿の画像を読み取って画像データを生成し、画像形成部１１０へ供給する。
【００２３】
画像形成部１１０は、露光ユニット３、４個の画像形成ステーション３１，３２，３３，３４、中間転写ユニット５０、二次転写ユニット６０、及び定着装置７０を備え、記録用紙に画像形成処理を行う。
【００２４】
中間転写ユニット５０は、中間転写ベルト５１、中間転写ベルト駆動ローラ５２、中間転写ベルト従動ローラ５３、及び中間転写ベルトテンションローラ５４を有している。中間転写ベルト駆動ローラ５２、中間転写ベルト従動ローラ５３、及び中間転写ベルトテンションローラ５４は、互いに平行に配置されている。中間転写ベルト５１として、ポリイミド等の伸縮性を有しない樹脂製のフィルムが用いられている。中間転写ベルト５１は、無端ベルトであり、中間転写ベルト駆動ローラ５２と中間転写ベルト従動ローラ５３との間に張架されてループ状の移動経路を形成している。中間転写ベルト５１の張力は、中間転写ベルトテンションローラ５４によって変更自在である。中間転写ベルト駆動ローラ５２、中間転写ベルト従動ローラ５３、及び中間転写ベルトテンションローラ５４のそれぞれは、中間転写ベルト５１を張架する張架ローラである。
【００２５】
画像形成部１１０は、画像データに基づいて、ブラック、並びに、カラー画像を色分解して得られる減法混色の３原色であるシアン、マゼンタ及びイエローの４色の各色相のトナー像を、画像形成ステーション３１〜３４において形成する。画像形成ステーション３１〜３４は、中間転写ベルト５１の移動経路に沿って一列に配置されている。画像形成ステーション３２〜３４は、画像形成ステーション３１と実質的に同様に構成されている。
【００２６】
ブラックの画像形成ステーション３１は、感光体ドラム１、帯電器２、現像器４、中間転写ローラ５、及びクリーナユニット６を備えている。
【００２７】
感光体ドラム１は、静電潜像担持体であり、図示しない駆動源から駆動力を伝達されることで所定方向に回転する。帯電器２は、感光体ドラム１の周面を所定の電位に帯電させる。
【００２８】
露光ユニット３は、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相の画像データによって変調されたレーザビームを、画像形成ステーション３１〜３４のそれぞれの感光体ドラム１にそれぞれ照射する。４個の感光体ドラム１の周面には、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相の画像データに基づく静電潜像が形成される。
【００２９】
現像器４は、感光体ドラム１の周面に、画像形成ステーション３１の色相であるブラックのトナーを供給し、静電潜像をトナー像に顕像化する。
【００３０】
中間転写ベルト５１の外周面は、４個の感光体ドラム１に順に対向する。中間転写ベルト５１を挟んで感光体ドラム１に対向する位置に、中間転写ローラ５が配置されている。中間転写ベルト５１と感光体ドラム１とが互いに対向する位置のそれぞれが、一次転写位置である。
【００３１】
中間転写ローラ５には、トナーの帯電極性（例えば、マイナス）と逆極性（例えば、プラス）の一次転写バイアスが定電圧制御によって印加される。画像形成ステーション３２〜３４においても同様である。これによって、感光体ドラム１のそれぞれに形成された各色相のトナー像が中間転写ベルト５１の外周面に順次重ねて一次転写され、中間転写ベルト５１の外周面にフルカラーのトナー像が形成される。
【００３２】
但し、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの色相の一部のみの画像データが入力された場合は、４個の感光体ドラム１のうち、入力された画像データの色相に対応する一部のみにおいて静電潜像及びトナー像の形成が行われ、一部の色相のトナー像のみが中間転写ベルト５１の外周面に一次転写される。
【００３３】
クリーナユニット６は、一次転写の後に感光体ドラム１の周面に残留したトナーを回収する。
【００３４】
一次転写位置のそれぞれにおいて中間転写ベルト５１の外周面に一次転写されたトナー像は、中間転写ベルト５１の回転によって、中間転写ベルト５１と、二次転写ユニット６０に備えられた二次転写ベルト６１との対向位置である二次転写位置へ搬送される。
【００３５】
給紙部８０は、給紙カセット８１、手差しトレイ８２、第１記録用紙搬送路８３、及び第２記録用紙搬送路８４を備えている。給紙カセット８１及び手差しトレイ８２のそれぞれには、記録用紙が収容される。第１記録用紙搬送路８３は、給紙カセット８１及び手差しトレイ８２のそれぞれから二次転写位置及び定着装置７０を経由して排紙部９０へ至るように形成されている。第２記録用紙搬送路８４は、両面印刷用の記録用紙搬送路であり、一方の面に画像を形成された記録用紙が表裏を反転された状態で再び二次転写位置へ搬送されるように形成されている。
【００３６】
二次転写ユニット６０は、二次転写ベルト６１の他に、二次転写ローラ６２を備えている。二次転写ローラ６２は、二次転写ベルト６１及び中間転写ベルト５１を挟んで中間転写ベルト駆動ローラ５２に所定のニップ圧で圧接している。二次転写ローラ６２と中間転写ベルト５１とのニップ圧を所定値に維持するために、二次転写ローラ６２又は中間転写ベルト駆動ローラ５２のいずれか一方が硬質材料（例えば、金属又は樹脂）で構成され、他方が軟質材料（例えば、弾性ゴム又は発泡性樹脂）で構成されている。
【００３７】
記録用紙が二次転写位置を経由する際に、二次転写ローラ６２に、トナーの帯電極性（例えば、マイナス）と逆極性（例えば、プラス）の二次転写バイアスが定電圧制御によって印加され、これによって、中間転写ベルト５１の外周面に担持されたトナー像が、記録用紙に二次転写される。
【００３８】
トナー像が記録用紙に転写された後の中間転写ベルト５１上に残留したトナーは、中間転写ベルトクリーニングユニット５５によって回収される。
【００３９】
トナー像が転写された記録用紙は、定着装置７０へ送られる。定着装置７０は、定着ローラ７１、及び加圧ローラ７２を備えている。定着装置７０は、定着ローラ７１と加圧ローラ７２との間に記録用紙を挟んで回転することで、記録用紙を加熱及び加圧してトナー像を記録用紙に堅牢に定着させる定着処理を行う。
【００４０】
排紙部９０は、排紙トレイ９１及び排紙ローラ９２を備えている。トナー像が定着した記録用紙は、排紙ローラ９２によって排紙トレイ９１へ排出される。記録用紙は、トナー像が定着した面を下にして、排紙トレイ９１に収容される。
【００４１】
図２に示すように、中間転写ベルト５１の走行方向において、画像形成ステーション３１〜３４のうち最も下流側に配置されたブラック用の画像形成ステーション３１と中間転写ベルト駆動ローラ５２との間に、転写前帯電器（PTC：Pre Tranfer Charger）５６が配置されている。転写前帯電器５６は、中間転写ベルト５１の外周面に対向している。中間転写ベルト５１を挟んで転写前帯電器５６に対向するように、対向ローラ５７が配置されている。転写前帯電器５６は、中間転写ベルト５１の外周面に担持されたトナー像を構成するトナーの帯電量を二次転写前に調整する。これによって、記録用紙に転写されたトナー像の画質が向上する。
【００４２】
二次転写ユニット６０は、二次転写ベルト６１及び二次転写ローラ６２の他に、二次転写ベルト駆動ローラ６３、二次転写ベルト従動ローラ６４、二次転写ベルトテンションローラ６５を備えている。二次転写ベルト６１は、無端ベルトである。二次転写ベルト６１として、伸縮性を有するゴム系材料が用いられている。二次転写ベルト６１は記録用紙を保持して周回駆動されることにより、記録用紙を保持して搬送する。二次転写ベルト６１は記録用紙を保持して搬送する用紙搬送ベルトの一例である。
【００４３】
二次転写ローラ６２、二次転写ベルト駆動ローラ６３、二次転写ベルト従動ローラ６４、及び二次転写ベルトテンションローラ６５のそれぞれは、二次転写ベルト６１を張架する張架ローラである。二次転写ベルト６１の張力は、二次転写ベルトテンションローラ６５によって変更自在である。二次転写ベルト６１の周回方向における従動ローラ６４に巻付き位置に当接するように、ベルトクリーニング用のゴムブレード６６が配設される。二次転写ベルト６１が周回駆動されると、ゴムブレード６６によって二次転写ベルト６１の表面のトナー汚れが掻き取られる。
【００４４】
図３〜図５に示すように、本発明で使用される二次転写ベルト６１は樹脂材料から成る表層シートと、該表層シートの裏面に配置されたゴム材と、が組み合わされた複合素材で形成される。これによって屈曲耐性と摩耗耐性の向上が同時に図られる。以下、いくつかの実施形態を挙げて具体的に本発明の二次転写ベルトを説明する。
【００４５】
＜第１実施形態＞
図３に示すように、二次転写ベルト６１は、表層シート６１１、内層シート（ゴム材。）６１２およびベルト補強部材６１３を備える。内層シート６１２は表層シート６１１の裏面全域に配置される。なお、ベルト補強部材６１３はベルト端部補強用であり本実施形態に係る二次転写ベルト６１に必須の要素ではない。
【００４６】
内層シート６１２の材料はゴム材料が使用される。ゴム材料は屈曲耐性に優れる。このゴム材料の例としてＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエン共重合ポリマー）を主体とする配合のエラストマーが挙げられる。１種類のゴムを使用した単体ゴム材料でも良いが、２種類以上のゴムを使用した複合ゴム材料を用いることも可能である。ゴム材料を複合化することで特性改善（例えば、長寿命化。）が図られる。
【００４７】
表層シート６１１の材料は樹脂材料が使用される。樹脂材料は摩耗耐性に優れる。この樹脂材料の例としてポリイミドを主成分とする樹脂材料が挙げられる。ポリイミドはゴム材料よりも成形温度が高く、箔肉にしても硬質であることが特徴である。したがって、二次転写ベルト６１の表層のポリイミドは摩擦熱や摩耗に強く、ゴムブレード６６（図２参照。）を当接させて用紙搬送ベルトを周回させることでクリーニングを容易に行える。表層シート６１１の素材としてポリイミドシートを使用する場合、シートの厚みは６０〜１２０μｍに設定するのが適当である。ポリイミドシートの厚みが６０μｍより薄いと生産時に皺が発生しやすくなり、ポリイミドシートの厚みが１２０μｍより厚いと用紙搬送ベルトとしたときに硬くなってしまい、屈曲耐性が低下する。
【００４８】
ベルト補強部材６１３は内層シート６１２の裏面両端部に配置される。ベルト補強部材６１３の材料は成形が容易なゴム材料が好ましい。このゴム材料の例としては強度の高いＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエンゴム）を主体とする配合のエラストマーが挙げられる。ＥＰＤＭは高強度であるためゴム材料の補強用途に汎用される。内層シート６１２とベルト補強部材６１３とは、ゴム材料同士をダブルモールド（二色成形）で成形することにより一体で形成することも可能である。
【００４９】
ゴム材料は成形が容易であるため、様々な形状のベルト端部加工ができる。このため、ベルト端部のバリエーションは豊富である。例えば、ベルト補強部材に替えて同じ材料で成形した蛇行防止リブを設置しても良い。
【００５０】
本発明の二次転写ベルト６１はゴム材料と樹脂材料の２種類の異なる素材の組み合わせで構成され、表層の樹脂シートの裏側にゴム材を備えるので、屈曲耐性の向上と摩耗特性の向上の両立が図られる。
【００５１】
＜第２実施形態＞
図４に示すように、二次転写ベルト６１は基本的には第１実施形態と同じように表層シート６１１の裏面全域に内層シート６１２が配置された構造は共通するが、表層シート６１１の両端が内層シート６１２の両端よりも内側に位置する。これは幅方向の全長が表層シート６１１は内層シート６１２より短いことを意味する。表層シート６１１は転写に寄与するが、二次転写ベルト６１は記録用紙の最大幅よりも余裕を持った幅で形成されるために不必要な端部をカットした形状である。
【００５２】
本実施形態によると、内層シート６１２のゴム材料の使用量を減らせるため、材料コストの削減が図られる。
【００５３】
＜第３の実施形態＞
図５に示すように、二次転写ベルト６１は、ゴム材が、表層シート６１１の裏面両端部に配置されたベルト補強部材６１４である。ベルト補強部材６１４のゴム材料の例として強度の高いＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエンゴム）を主体とする配合のエラストマーが挙げられる。
【００５４】
ゴム材料は成形が容易であるため、様々な形状のベルト端部加工ができる。このため、ベルト端部のバリエーションは豊富である。例えば、ベルト補強部材に替えて同じ材料で成形した蛇行防止リブを設置しても良い。
【００５５】
本実施形態によると、表層シート６１１の端部にのみゴム材を配置することで、ゴム材料の使用量を大幅に削減でき、コスト削減が図られる。
【００５６】
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５７】
６０…二次転写ユニット（二次転写装置）
６１…二次転写ベルト（用紙搬送ベルト）
６１１…表層シート
６１２…内層シート（第１、第２実施形態のゴム材）
６１３…ベルト補強部材
６１４…ベルト補強部材（第３実施形態のゴム材）
６２…二次転写ローラ
６３…二次転写ベルト駆動ローラ
６４…二次転写ベルト従動ローラ
６５…二次転写ベルトテンションローラ
６６…ゴムブレード
【図１】
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【図２】
2015055759.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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