(57)【要約】【課題】早期にベルトの破断を検知することを目的とする。【解決手段】両端の継ぎ目強度に差のある継ぎ目で繋ぎ合わせた無端状の像担持体ベルトまたは転写材搬送ベルトを備えた画像形成装置において、継ぎ目強度の弱い側端部に破断検出手段（８）を設けたものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端の継ぎ目強度に差のある継ぎ目で繋ぎ合わせた無端状の像担持体ベルトまたは転写材搬送ベルトを備えた画像形成装置において、継ぎ目強度の弱い側端部に破断検出手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ベルトは基板上に導電層、半導電層を順次形成した多層構造であり、ベルト片側端部の半導電層が形成されていない部分の導電層表面から半導電層表面へ跨がって電極層が形成され、前記破断検出手段が電極層側端部に配置されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記継ぎ目はベルト回転方向に直角なベルト幅方向に対して傾斜して形成され、前記破断検出手段はベルト回転方向に対して継ぎ目端部が上流側となる端部側に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記破断検出手段は光反射型センサであることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無端状に形成された像担持体ベルトまたは転写材搬送ベルトを有する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
像担持体ベルトまたは転写材搬送ベルトを作成する際、シームレスベルトは加工が難しく、コスト的に大きな問題がある。そのため、シート状に加工されたものを繋ぎ合わせて無端状に形成することが一般的に広く知られている。
【０００３】
継ぎ目は、接着材による接着や、超音波溶着により繋ぎ合わせられる。
▲１▼しかし、継ぎ目部は、他の部分に比べて強度が弱く、ローラへの巻きかけを繰り返す間に、曲げによる応力を受け、破断が発生し易かった。そこで、従来、テープによる補強等が行われていた（特許文献１）。
▲２▼また、継ぎ目を有するベルトでは、他の部分との厚さ等の違いにより、継ぎ目がローラに突入する際に速度ムラや振動を発生させる原因となり、色ズレ、濃度ムラ等の画質劣化を発生させる要因となっていた。そこで、ベルト進行方向（回転方向）に直角なベルト幅方向に対して継ぎ目を斜めにすることで、速度ムラ、振動の発生を防止する技術が知られている（特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１４６３８６号公報
【０００５】
【特許文献２】特開平８−３０５１１２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１のように、継ぎ目部を補強することで、寿命を延ばすことは可能である。しかし、使用していくにつれてローラ巻きかけ部での曲げ応力を受けることを繰り返し、やはり、破断を引き起こすこととなる。また、テープで補強した場合、テープが剥がれ、それが印字に悪影響を及ぼすこともあった。さらに、ベルトが破断した場合、そのまま使用し続けると、クリーニングブレードや感光体といった周辺部材を破壊したり、また、ベルト周囲に金属部等がある場合、ベルトの電位が短絡することとなり、周辺部材の交換等を行う必要があった。
【０００７】
特許文献２のように、ベルト幅方向に対して継ぎ目を斜めにすることで色ズレ、速度ムラの発生を防止することは可能である。しかし、ベルト回転方向に対して上流側の端部継ぎ目部では、ローラ巻きかけ部に突入する際に、非常に大きなストレスを受け、ベルト回転方向に対して上流側の継ぎ目が、下流側の継ぎ目より先に破断を起こし、ベルト寿命を低下させることとなる。さらに、破断した状態で使い続けた場合、クリーニングブレードや感光体といった周辺部材を破壊したり、また、ベルト周囲に金属部等がある場合、ベルトの電位が短絡することとなり、周辺部材の交換等を行う必要があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決しようとするもので、両端の継ぎ目強度に差のある継ぎ目で繋ぎ合わせた無端状の像担持体ベルトまたは転写材搬送ベルトを備えた画像形成装置において、早期にベルトの破断を検知することを目的とする。
本発明は、両端の継ぎ目強度に差のある継ぎ目で繋ぎ合わせた無端状の像担持体ベルトまたは転写材搬送ベルトを備えた画像形成装置において、継ぎ目強度の弱い側端部に破断検出手段を設けたことを特徴とする。
また、本発明は、前記ベルトが基板上に導電層、半導電層を順次形成した多層構造であり、ベルト片側端部の半導電層が形成されていない部分の導電層表面から半導電層表面へ跨がって電極層が形成され、前記破断検出手段が電極層側端部に配置されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記継ぎ目がベルト回転方向に直角なベルト幅方向に対して傾斜して形成され、前記破断検出手段はベルト回転方向に対して継ぎ目端部が上流側となる端部側に配置されていることを特徴とする。
また、本発明は、破断検出手段が光反射型センサであることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は本実施形態の中間転写体ベルトの破断検知を説明する平面図、図２は光反射センサを用いて単層構造の中間転写体ベルトの破断を検知する例を説明する断面図、図３は光反射センサを用いて多層構造の中間転写体ベルトの破断を検知する例を説明する断面図、図４は電気的に多層構造の中間転写体ベルトの破断を検知する例を説明する断面図である。
【００１０】
通常、継ぎ目を有するベルトは、その両端部のいずれかが先に破断する。図１に示すように、中間転写体ベルト１が、ベルト進行方向（回転方向）に直角なベルト幅方向に対して所定の角度を有する斜めの継ぎ目２の部分で繋ぎ合わされて無端状に形成されている場合、前述したように、ベルト回転方向に対して上流側の端部継ぎ目部はローラ巻きかけ部に突入する際に、非常に大きなストレスを受けて下流側の継ぎ目より先に破断を起こし易く、結果的に上流側の端部継ぎ目部は下流側の端部継ぎ目部に比して強度が弱い。
【００１１】
また、超音波溶着によって、継ぎ目を溶着した場合、溶着の開始側は、超音波の出力が不安定となり、溶着終了側より溶着強度が低く、先に破断を起こす。また、溶着開始側の出力を安定させるために、本来のベルト幅より外側に、予備溶着領域を確保し、本来のベルト幅部分で超音波出力が安定するようにすることも可能であるが、ベルト幅よりかなり大きなシートを作成する必要があり、生産性やコストを考慮すると大きな問題となる。
【００１２】
また、継ぎ目の強度を向上させるため、継ぎ目をテープ等で補強を行う場合、片方端部のみ補強を行った場合、補強を行わなかった側が先に破断を起こす。
また、後述するように、ベルトに転写バイアス電圧を印加するための電極層を有していたり、あるいは、片方端部の物性や厚さの異なる材料でベルトが構成されている場合、その部分では他の部分に比べ継ぎ目強度が低下する。これは、特に継ぎ目を超音波で溶着した場合に顕著にあらわれる。
【００１３】
本実施形態では継ぎ目両端部のうち、強度の低い端部を有するベルトにおいて、その強度の弱い端部側にベルト破断検知部材を設けることを特徴としており、使用していくうちに継ぎ目が破断した場合でも、早期に破断を検知することができ、機械を停止させることで、クリーニングブレードや感光体とった周辺部材を破壊したり、また、ベルト周囲に金属等がある場合、ベルトの電位が短絡するのを防止でき、ベルト破断により周辺部材の交換等を行う必要を無くすことができる。
【００１４】
図１の例では、ベルト回転方向（図示の例では紙面下方から上方）に対し、端部継ぎ目部が上流側となる側端部に破断検知部材８が設けられる。このようにすることにより、ベルトの破断を早期に検知することができる。
【００１５】
図２は破断検知部材８として光反射センサを用いた場合であり、中間転写ベルト１の破断し易い端部側に送受光素子を配置する。この例では中間転写ベルト１が単層構造であり、ベルト表面に光を照射したときの反射光を検出すると、ベルト破断が生ずると受光量が変化する。したがって、受光量の変化からベルト破断を検知することができる。
【００１６】
図３は多層構造の中間転写体ベルトの破断検知部材８として光反射センサを用いた場合である。本実施形態における多層構造の中間転写体ベルト１は、ＰＥＴからなる基板４の上にアルミ等の導電層５が設けられ、その表面に半導電層（塗料）６が形成された３層構造であり、その端部に一部半導電層が塗布されない部分が帯状に形成され、そこの露出した導電層５の表面に１次転写電極層３が形成され、その一部が半導電層６の表面まで延びるように形成されている。この例では、１次転写電極層３が形成された側は、超音波溶着や厚みの関係で端部継ぎ目部の強度が弱く、また、端部継ぎ目部がベルト回転方向に対して上流側にある場合は特に破断し易い。そこで、電極層が形成された側に光反射センサを配置し、電極層に対して光を照射し、その反射光を検出し、受光量の変化からベルト破断を検知する。
【００１７】
図３に示した多層構造の中間転写体ベルトでは、図４に示すように、電極層３に当接する１次転写電極ローラ１０を通して、高圧電源（ＨＶ）から導電層５に対して転写バイアス電圧が印加される。電極ローラ１０を通して電圧を印加すると、ベルトの抵抗で決まる所定の電流が流れ、このときの電流または電圧をモニタすることにより、ベルトの破断を検知することができる。
【００１８】
【実施例】
図５は中間転写体ユニットを示す全体斜視図、図６は中間転写体ベルトを説明する要部断面図、図７は１次転写電極ローラの部分を説明する斜視図である。
【００１９】
中間転写体ユニットの端部には、駆動ローラ１１が設けられて中間転写体ベルト１を駆動し、ベルト端部には１次転写電極層３が形成され、この電極層３に接触して回転する１次転写電極ローラ１０が設けられる。中間転写体ベルト１は駆動ローラ１１と従動ローラ１２により所定方向に回転し、テンションローラ１３で一定の張力を与えられ、１次転写バックアップローラ１４とバックアップローラ１４のニップを確定するための金属製のサポートローラ１５が設けられている。また、従動ローラ１２と対向する部分にベルト表面をクリーニングするクリーニングブレード１６が当接する。
【００２０】
図７の拡大図に示すように、中間転写体ベルト１の端部には、１次転写電極層３が形成され、従動ローラ１２と対向する位置に、弾性ゴムからなる１次転写電極ローラ１０が形成されて２２０Ｖの電圧が印加されている。
【００２１】
本実施例では中間転写体は基材にＰＥＴフィルム０．１５ｍｍ、その表面にアルミ蒸着層等の導電層を設け、さらにその表面に半導電塗料を０．０２ｍｍの厚さで塗布している。また、ベルト端部には塗料が塗布されていない領域を設け、導電層の表面にカーボン製の電極層を幅５ｍｍ設けている。
【００２２】
中間転写体はシート状のものをベルト形状に繋ぎ合わせたもので、その繋ぎ目は裏側からＰＥＴフィルムを当て、超音波溶着により繋ぎ合わせたものである。継ぎ目はベルト回転方向に直角なベルト幅方向に対して角度を有しており、カーボン電極層のある側がベルト回転方向上流側となる。カーボン電極層の表面には、従動ローラと対向する位置に１次転写電極ローラ１０を配置し、中間転写体の回転に従動回転する構成となっている。
【００２３】
１次転写電極ローラ１０には、１次転写高圧電源（図示せず）からバイアス電圧が印加され、このバイアス電圧は１次転写電極ローラ、中間転写体端部のカーボン電極層を介し、中間転写体の導電層に印加され、中間転写体は均一に帯電される。なお、電極層のある側には、光反射型のセンサ（図示せず）が設けられており、これによりベルト破断を検知するように構成されている。
【００２４】
このような構成のベルトにおいて、電極層の部分は、その物性及び厚みが異なることにより、継ぎ目の溶着を行う際に、溶着出力が不安定となり、継ぎ目強度が低下する。さらに、ベルト幅方向に対して角度を有する斜め継ぎ目とし、電極層を有する側の継ぎ目端部が、ベルト回転方向に対して上流側に構成すると、ローラ巻きかけ部に突入する際、非常に大きなストレスを受け、下流側の継ぎ目より先に破断を起こす。そのため、電極層のある側が、他の側に比べ、先に破断を起こすことになる。
【００２５】
このように、強度の低い端部を有するベルトにおいて、その強度の弱い端部側にベルト破断検知部材を設けることで、使用していくうちに継ぎ目が破断した場合でも、早期に破断を検知することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、両端の継ぎ目強度に差のある継ぎ目で繋ぎ合わせた無端状の像担持体ベルトまたは転写材搬送ベルトを備えた画像形成装置において、継ぎ目強度の弱い側端部に破断検出手段を設けたことにより、早期にベルト破断を検知し、クリーニングブレードや感光体といった周辺部材に悪影響を与える前に装置を停止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】中間転写体ベルトの破断検知を説明する平面図である。
【図２】光反射センサを用いて単層構造の中間転写体ベルトの破断を検知する例を説明する断面図である。
【図３】光反射センサを用いて多層構造の中間転写体ベルトの破断を検知する例を説明する断面図である。
【図４】電気的に多層構造の中間転写体ベルトの破断を検知する例を説明する断面図である。
【図５】中間転写体ユニットを示す全体斜視図である。
【図６】中間転写体ベルトを説明する要部断面図である。
【図７】１次転写電極ローラの部分を説明する斜視図である。
【符号の説明】
１…中間転写体ベルト、２…継ぎ目、３…１次転写電極層、４…基板、５…導電層、６…半導電層、１０…１次転写電極ローラ、１１…駆動ローラ、１２…従動ローラ、１３…テンションローラ、１４…１次転写電極バックアップローラ、１５…サポートローラ、１６…クリーニングブレード。
【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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【図７】
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