(57)【要約】【課題】破れが防止され、耐久性に優れたベルト管状体、及び該ベルト管状体を用い、信頼性に優れた画像形成装置を提供すること。【解決手段】無端状のベルト本体と、該ベルト本体の少なくとも片側の縁部に沿って接着された帯状の凸状部材と、から構成され、前記ベルト本体と前記凸状部材の該ベルト本体に対向する面との間に接着領域及び非接着領域を有し、該非接着領域が当該凸状部材の前記ベルト本体の軸方向における片端部又は両端部に存在することを特徴とするベルト管状体、及び該ベルト管状体を備えることを特徴とする画像形成装置。【選択図】図２
2009103754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状のベルト本体と、該ベルト本体の少なくとも片側の縁部に沿って接着された帯状の凸状部材と、から構成され、
前記ベルト本体と前記凸状部材の該ベルト本体に対向する面との間に接着領域及び非接着領域を有し、該非接着領域が当該凸状部材の前記ベルト本体の軸方向における片端部又は両端部に存在することを特徴とするベルト管状体。
【請求項２】
前記凸状部材のデュロメータ硬さがＡ５０以上Ａ８０以下であることを特徴とする請求項１に記載のベルト管状体。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のベルト管状体と、該ベルト管状体を回転可能に支持する複数の支持ロールと、を備え、該複数の支持ロールのうち少なくとも１つが前記ベルト管状体における凸状部材の側面を沿わせるための壁面を有す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】
本発明は、ベルト管状体、及びそれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いた画像形成装置としては、例えば、中間転写ベルトを使用した中間転写方式のカラー画像形成装置がある。これは、電子写真プロセス等によりトナー像が形成される像保持体（例えば感光体ドラム）の転写部で接触して回転するような中間転写ベルトを複数のベルト支持ロール間に張架して配設したものであり、その像保持体上に形成される複数のトナー像を一旦中間転写ベルトの同じ位置に重ねあわせるように一次転写した後、その中間転写ベルト上に転写されたトナー像を用紙に一括して転写するものである。そして、用紙上に転写された多重のトナー像は、その後定着装置により定着されてカラー画像となる。
【０００３】
この他、ベルト管状体を備えた画像形成装置としては、複数の画像形成ユニットの転写部を通過させるように用紙を搬送する用紙搬送ベルトを使用した、いわゆるタンデムタイプのカラー画像形成装置もある。これは、各色成分のトナー像を個々に形成するため画像形成ユニットを複数並べて配置し、その各画像形成ユニットの転写部で接触して回転するように用紙搬送ベルトを複数のベルト支持ロール間に張架して配設したものであり、その用紙搬送ベルトに吸着した用紙を各画像形成ユニットの転写部を通過させるように搬送することにより、各画像形成ユニットで形成される各トナー像を同じ用紙に順次重ねあわせるように転写し、最後に定着させてカラー画像とするものである。
【０００４】
ところで、このような中間転写ベルトや用紙搬送ベルト等のベルト管状体を使用したカラー画像形成装置では、そのベルト管状体を張架支持する複数のベルト支持ロールの回転軸の平行度やロール外径がばらつくことや、そのベルト管状体自体の周長変化により張力が不均一となること等が原因となって、ベルト管状体が直進走行せず、ベルト支持ロールの軸方向に変位した状態で走行する、いわゆる片寄り走行や蛇行が発生することがある。このため、そのベルト管状体に直接又はベルト管状体により搬送される用紙に順次転写される各トナー像の位置がずれてしまうことがあり、この場合には、最終的には用紙上に形成されるカラー画像に色ずれや色相変化等がおこる画像欠陥が発生するという不具合がある。
【０００５】
この問題を解決する手段として、凸状部材を備えたベルトが知られている。この凸状部材付きベルトは、例えば、シームレスベルトの内周面の開口両端部側に、弾性帯体からなる凸状部材が周方向に向けてそれぞれ接着されたものが挙げられる。
このような凸状部材付きベルトとしては、以下のものが挙げられる。
即ち、特許文献１には、シームレスベルトの内周面とガイドの少なくとも一端部とを接着剤で接着し、この接着剤で接着層の端部露出面の３０％以上を被覆し、この接着剤の曲げ弾性率を１，０００ＭＰａ以下とした凸状部材付きベルトが記載されている。
また、特許文献２には、フイルム状の基材と凸状部材の接着において、凸状部材の接着面に凹部を形成して凹凸構造として、この凹凸部に反応型接着剤を塗布して接着した凸状部材付きベルトが記載されている。
更に、特許文献３には、ベルト基体の両側縁に凸状部材を接着したエンドレスベルトであって、凸状部材は、熱加硫系ゴム、接着剤を室温硬化系ゴムからなり、この凸状部材の接着面に接着剤が入り込む凹凸を設けた凸状部材付きベルトが記載されている。
加えて、特許文献４には、複数のロールに張架されるシームレスベルトであって、ベルト本体に接着される凸状部材（積層体）の断面形状がＶ字型、台形、凸型形状である凸状部材付きベルトが記載されている。
【特許文献１】特許第３５４４１９２号公報
【特許文献２】特開平１１−３３９１７５号公報
【特許文献３】特開２０００−３０４１０２号公報
【特許文献４】特開２００２−１４５４２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、以下の内容を課題とする。
即ち、破れが防止され、耐久性に優れたベルト管状体を提供することを課題とする。
更に、前記ベルト管状体を用い、信頼性に優れた画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は、以下の手段により解決される。
即ち、本発明は、
＜１＞  無端状のベルト本体と、該ベルト本体の少なくとも片側の縁部に沿って接着された帯状の凸状部材と、から構成され、前記ベルト本体と前記凸状部材の該ベルト本体に対向する面との間に接着領域及び非接着領域を有し、該非接着領域が当該凸状部材の前記ベルト本体の軸方向における片端部又は両端部に存在することを特徴とするベルト管状体である。
【０００８】
＜２＞  前記凸状部材のデュロメータ硬さがＡ５０以上Ａ８０以下であることを特徴とする前記＜１＞に記載のベルト管状体である。
【０００９】
＜３＞  前記＜１＞又は＜２＞に記載のベルト管状体と、該ベルト管状体を回転可能に支持する複数の支持ロールと、を備え、該複数の支持ロールのうち少なくとも１つが前記ベルト管状体における凸状部材の側面を沿わせるための壁面を有することを特徴とする画像形成装置である。
【００１０】
＜４＞  像保持体と、該像保持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記像保持体の表面に潜像を形成させる潜像形成手段と、前記潜像をトナーにより現像してトナー像を形成させる現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写させる転写手段と、前記トナー像を記録媒体に定着させる定着手段と、を有することを特徴とする前記＜３＞に記載の画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、本構成を有しないベルト管状体に比べ、破れが防止され、耐久性に優れたベルト管状体を提供することができる。
また、請求項２に記載の発明によれば、耐磨耗性を考慮しない場合に比べ、耐久性により優れたベルト管状体を提供することができる。
更に、請求項３に記載の発明によれば、本構成を有しない画像形成装置に比べ、信頼性に優れた画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
＜ベルト管状体＞
本発明のベルト管状体は、無端状のベルト本体と、該ベルト本体の少なくとも片側の縁部に沿って接着された帯状の凸状部材と、から構成され、前記ベルト本体と前記凸状部材の該ベルト本体に対向する面との間に接着領域及び非接着領域を有し、該非接着領域が当該凸状部材の前記ベルト本体の軸方向における片端部又は両端部に存在することを特徴とする。
本発明において、ベルト本体と凸状部材のベルト本体に対向する面との間の接触領域及び非接着領域は、凸状部材の形状によって変わるものである。以下、本発明のベルト管状体における接触領域及び非接着領域について、図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本発明のベルト管状体１の構成を示す概略斜視図である。また、図２〜図５は、本発明のベルト管状体１ａ〜１ｄにおける接触領域及び非接着領域を説明するための概略断面図である。
図１に示されるように、本発明のベルト管状体１は、無端状のベルト本体２の少なくとも片側の側縁に沿って、帯状の凸状部材３が図示されない接着層により接着されたベルト管状体である。また、図１に示されるように、本発明のベルト管状体１は、凸状部材３がベルト本体２の内周面に設けられていることが好ましい。
【００１４】
図２は、ベルト本体２の両側縁に沿って、断面形状が四角形の凸状部材３ａが接着している態様のベルト管状体１ａを示している。なお、図２に示されるように、接着領域は、凸状部材３ａのベルト本体２の軸方向の両端部にまで及んでおらず、凸状部材３ａのベルト本体２の軸方向における内側の片端部に非接着領域が存在することが分かる。
この態様は、ベルト本体２と凸状部材３ａとを接着させる接着層を、所望の接着領域にのみ設けることで形成することができる。
【００１５】
図３（ａ）は、断面形状が六角形の凸状部材３ｂを示している。また、図３（ｂ）は、ベルト本体２の両側縁に沿って、図３（ａ）に示された形状の凸状部材３ｂが接着している態様のベルト管状体１ｂを示している。なお、図３（ｂ）に示されるように、凸状部材３ｂの断面形状に起因して、凸状部材３ｂのベルト本体２の軸方向における内側の片端部に非接着領域が存在することが分かる。
なお、断面形状が六角形の凸状部材３ｂを用いて、凸状部材３ｂのベルト本体２の軸方向における外側の片端部に非接着領域を形成してもよい。
【００１６】
図４（ａ）は、断面形状が五角形の凸状部材３ｃを示している。また、図４（ｂ）は、ベルト本体２の両側縁に沿って、図４（ａ）に示された形状の凸状部材３ｄが接着している態様のベルト管状体１ｃを示している。なお、図４（ｂ）に示されるように、凸状部材３ｃの断面形状に起因して、凸状部材３ｃのベルト本体２の軸方向における内側の片端部に非接着領域が存在することが分かる。
なお、断面形状が五角形の凸状部材３ｃを用いて、凸状部材３ｃのベルト本体２の軸方向における外側の片端部に非接着領域を形成してもよい。
【００１７】
図５は、ベルト本体２の片側縁に沿って、断面形状が四角形の凸状部材３ｄが接着している態様のベルト管状体１ｄを示している。なお、図５に示されるように、凸状部材３ｄは、ベルト本体２の軸方向の外側に突出した状態で接着されており、接着領域は凸状部材３ｄのベルト本体２の軸方向における両端部にまで及んでいないことが分かる。これにより、凸状部材３ｄのベルト本体２の軸方向の外側の片端部に非接着領域が存在することが分かる。
この態様は、ベルト本体２と凸状部材３ｄとを接着させる接着層を、所望の接着領域にのみ設けることで形成することができる。
なお、この図５では、凸状部材３ｄがベルト本体２の片側の縁に沿って接着しているが、ベルト本体２の両側の縁に沿って凸状部材３ｄが接着していてもよい。その際、非接着領域は、凸状部材３ｄのベルト本体２の軸方向における外側の片端部に存在すればよい。
【００１８】
また、本発明においては、凸状部材のベルト本体の軸方向の両端部に非接着領域が存在していてもよい。具体的には、以下のようにして、非接着領域を形成する態様が挙げられる。
例えば、図２に示されるような、断面形状が四角形の凸状部材３ａを用いる場合には、凸状部材３ａのベルト本体２の軸方向の両端部に接着層がない領域（非接着領域）を形成すればよい。
また、図３に示されるような、断面形状が六角形の凸状部材３ｂを用いる場合には、その形状により、ベルト本体２の軸方向における一方の片端部に非接着領域を形成し、更に、他方の片端部に接着層がない領域（非接着領域）を形成すればよい。この態様は、図４に示されるような、断面形状が五角形の凸状部材３ｃを用いる場合も同様である。
更に、図５に示されるように、断面形状が四角形の凸状部材３ｄをベルト本体２から外側に突出した状態で接着することで、ベルト本体２の軸方向の外側の片端部に非接着領域を形成する態様の場合、更に、その内側の片端部に接着層がない領域（非接着領域）を形成することで、凸状部材３ｄのベルト本体２の軸方向の両端部に非接着領域を形成することができる。
【００１９】
以上のように、本発明において、ベルト本体と凸状部材のベルト本体に対向する面との間の接触領域及び非接着領域は、凸状部材の形状により適宜決定されるものである。
つまり、例えば、図３及び図４に示されるように、ある面のベルト本体の軸方向の片端部又は両端部が部分的に除去された形状の凸状部材であれば、その面をベルト本体と対向する面とすることで、ベルト本体とは接することができない箇所が存在する態様とすることができるため、その結果として非接着領域を形成することができる。
また、図２及び図５に示されるように、ベルト本体の軸方向の断面形状が四角形（正方形又は長方形）である凸状部材であれば、そのベルト本体と対向する面にベルト本体とは近接していても接着していない領域（接着層がない領域）を形成することで、非接着領域を形成することができる。
【００２０】
本発明のベルト管状体は、後述のように、支持ロールの壁面（溝、凹部）に対する凸状部材の側面の押し当て力によって、蛇行が防止される。そのため、ベルト本体と凸状部材のベルト本体に対向する面との間に非接着領域が存在しない場合（全面に接着された場合）、凸状部材の側面にかかる押し当て力がそのままベルト本体に伝わり、ベルト本体の変形を引き起こし、ベルトの破れが発生する。
本発明は、凸状部材とベルト本体との間に非接着領域を設けることで、凸状部材の側面にかかる押し当て力がその非接着領域で緩和され、ベルト本体へと伝わりにくくなり、ベルト管状体の変形を抑制してベルトの破断を防止することができる。
【００２１】
本発明のベルト管状体において、非接着領域が形成される位置は、ベルト管状体を張架する支持ロールの壁面の形態に応じて、決定される。
例えば、後述の図６（ａ）に示すように、壁面が支持ロールの外周縁部に存在する際には、図２〜図４に示すように、ベルト本体の両縁部に凸状部材が形成され、更には、ベルト本体の軸方向の内側に非接着領域が形成されたものが好適に用いられる。
また、後述の図７（ａ）に示すように、壁面が支持ロールの一方の縁部に凹部が形成された態様で存在する際には、図５に示すように、ベルト本体の片縁部に凸状部材が形成され、更には、軸方向の外側に非接着領域が形成されたものが好適に用いられる。
【００２２】
また、本発明における非接着領域は、全周に亘って設けられていることが好ましいが、本発明では、凸状部材が、支持ロールに形成された壁面と接触する際に受ける応力を緩和する効果により耐久性を向上させるものであるため、壁面と接触しない部分には、必ずしも非接着領域が必要とはならない。非接着領域の幅は、ベルト本体の軸方向において幅０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下程度であることが好ましい。幅０．５ｍｍ未満では、効果が得にくく。一方、２．０ｍｍを越えると、蛇行防止の効果が得にくくなり、画像不良が発生する可能性がある。
以下、本発明のベルト管状体を構成する各部材について説明する。
【００２３】
−ベルト本体−
本発明のベルト管状体を構成するベルト本体２は、ベルト管状体の用途、機能等に応じて、材質、形状、大きさ等が適宜設定される。
なお、ベルト本体はつなぎ目があってもなくてもよい。ベルト本体の厚さは、通常、０．０２〜０．２ｍｍ程度が好ましい。
【００２４】
ベルト本体を構成する材料としては、例えば、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂等が挙げられる。
なお、ベルト本体の一例として、ベルト管状体が電子写真方式を用いた画像形成装置等における中間転写ベルトや転写搬送ベルトに適用される場合、導電剤が分散された樹脂からなる半導電性ベルトが挙げられる。この場合、半導電性ベルトの材料としては、例えば、ポリアミドイミド樹脂として、東洋紡バイロマックスＨＲ１６ＮＮ（固形分１８質量％）を好適に用いることができる。
【００２５】
また、上述のように、ベルト本体として半導電性ベルトを用いる場合、１×１０９Ω／□〜１×１０１４Ω／□の範囲に表面抵抗率を制御するために、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウム、銅合金などの金属又は合金、酸化スズ、酸化亜鉛、チタン酸カリム、酸化スズ−酸化インジウム又は酸化スズ−酸化アンチモン複合酸化物などの金属酸化物、又は、ポリアニリンなどの導電性ポリマーなどの導電性フィラー（導電剤）が用いられる。これらは単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。中でも、導電性フィラーとしては、コストの点でカーボンブラックが好適である。また、必要に応じて分散剤、滑剤などの加工助剤を添加することができる。
ここで、表面抵抗率は、（株）ダイヤインスツルメント製ハイレスタＵＰＭＣＰ−４５０型ＵＲプローブを用いて、２２℃、５５％ＲＨの環境下で測定し、ＪＩＳ Ｋ ６９１１に従い測定した。ベルトの２４点（幅方向３箇所×周方向８箇所）を測定し、その平均値をベルトの表面抵抗率とした。
【００２６】
−凸状部材−
本発明のベルト管状体を構成する凸状部材は、ベルト本体に対して凸部を形成するための部材であり、帯状であればよく、その断面形状は、前述のように、四角形、五角形、六角形などであってもよく、また、これらの角形の角を丸めたものであってもよい。中でも、ベルト管状体における凸状部材の側面を沿わせるための壁面に対する耐磨耗性や強度の観点から、四角形であることが好ましい。
また、本発明における凸状部材は、ベルト本体の縁部の全周に亘って設けられていてもよいし、一部が離間した状態で配設されていてもよい。
【００２７】
また、前述のように、本発明においては、ベルト本体と蛇行防止ベルトとの間に非接着領域が形成されることで、蛇行防止ベルトからベルト本体にかかる応力が緩和されることになる。そのため、凸状部材は非接着領域を形成しない態様よりも硬いものを使用することができる。具体的には、デュロメータ硬さがＡ５０以上Ａ８０以下の範囲が好ましく、Ａ６５以上Ａ７５以下の範囲がより好ましい。
ここで、デュロメータ硬さとは、ＪＩＳ−Ｋ６２５３（１９９７年）に準拠し、タイプＡデュロメータ（例えば、高分子計器株式会社製：ＡＳＫＥＲ  Ａ型）を用いて測定される値である。
【００２８】
本発明における凸状部材は、弾性材料により構成されることが好ましい。
弾性材料としては、ポリウレタン、ネオプレンゴム、ポリウレタンゴム、シリコーンゴム、ポリエステルエラストマー、クロロプレンゴム、ニトリルゴム等の適度な硬度を有するものを使用することができる。これらの中でも、電気絶縁性、耐湿、耐溶剤、耐オゾン及び耐熱性、耐磨耗性を考慮すると、特にポリウレタンゴムやシリコーンゴムが好ましく用いられる。
【００２９】
本発明において、凸状部材のベルト本体の軸方向の長さ（幅）は、ベルト管状体の使用条件等により適宜定めることができるが、蛇行防止効果、耐久性等の点から、１〜１０ｍｍが好ましく、特に４〜７ｍｍが好ましい。厚みは、特に制限されないが、蛇行防止効果や耐久性等の観点から、１〜５ｍｍが好ましく、特に３〜５ｍｍが好ましい。
【００３０】
本発明における凸状部材は、例えば、所望の形状のビグ型を製作し、ビグ型の上に凸状部材の材料を、所望の厚さとなるように置いて、プレス加工して得ることができる。また、凸状部材は、金型を用いた射出成形、押出し成形により得ることもできる。
【００３１】
−接着層−
接着層は、ベルト本体と凸状部材とを接着させるために用いられる層であり、弾性接着剤から構成されていてもよいし、感熱型シート形状の接着剤（感熱性接着剤シート）で構成されていてもよい。
【００３２】
接着層に用いられる弾性接着剤は、硬化反応後のデュロメータ硬さがＡ３０以上Ａ５０以下の範囲である接着剤をいい、セメダイン（株）製のアクリル変性シリコンポリマーを主成分とするスーパーＸＮｏ８００８、コニシ（株）製の特殊変成シリコンポリマーを主成分とするサイフレックス１００などを挙げることができ、ベルト本体との接着強度の点から、セメダイン（株）製のアクリル変性シリコンポリマーを主成分とするスーパーＸＮｏ８００８が好ましく用いられる。
【００３３】
接着層に用いられる感熱性接着剤シートとしては、使用されるベルト本体及び凸状部材との接着性に優れたもので、後述する、スラスト剥離強度、Ｔ剥離強度、を得ることができる接着剤であれば、特に限定されない。具体的には、例えば、アクリル系、シリコン系、天然又は合成のゴム系、ウレタン系、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体等の合成樹脂系などの樹脂系材料を主材料とする接着剤を用いることができる。
より具体的には、東洋紡（株）製ポリエステル系接着シートＧＭ−９１３、ＧＭ−９２０、ソニーケミカル（株）製ポリエステル系接着シートＤ３６００などを挙げることができる。ベルト本体との接着強度よりソニーケミカル（株）製ポリエステル系接着シートＤ３６００、東洋紡（株）製ポリエステル系接着シートＧＭ−９２０が好ましくは用いられる。
【００３４】
接着層の厚みは、均一な密着強度、位置ズレ発生の観点から、０．０１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは、０．０２ｍｍ以上０．０５ｍｍ以下である。
【００３５】
接着層を用いたベルト本体への凸状部材の貼設は、帯状のベルト本体と凸状部材を貼設して、その後、ベルト本体の両端部を接着してもよいし、無端状のベルト本体に凸状部材を接着してもよい。
【００３６】
凸状部材をベルト本体へ貼設する方法は、特に制限されないが、一般的には、感熱性接着剤シートによる接着の場合には、感熱性接着剤シートを、凸状部材に加熱加圧して貼り付けたのち、離型紙を剥離してから、ベルト本体に加熱加圧して貼り付ける。
また、弾性接着剤を用いる場合には、弾性接着剤を凸状部材に塗布してから、ベルト本体に相互に圧接して接着する方法が用いられる。
【００３７】
なお、貼り合わせは、気泡を入れずに貼り合わせることが重要で、通常ハンドローラ、ゴムローラ、プレス等での貼り合わせ、減圧下での貼り合わせ、加圧下での貼り合わせ等の方法を用いることができる。また、凸状部材表面又はベルト本体表面は、コロナ処理、プライマー処理又はエージング等を行って接着力を向上させていてもよい。
【００３８】
なお、図１では、ベルト本体２の内側面に凸状部材３が貼設されているが、凸状部材３の貼設面は、ベルト管状体１の適用される用途に応じて、ベルト本体２の外側面であってもよい。
【００３９】
本発明のベルト管状体は、種々のベルト装置に適用可能であり、その用途は特に限定されないが、画像形成装置、特に、電子写真方式を利用した画像形成装置に適用されることが好ましい。
より具体的には、本発明のベルト管状体は、電子写真方式を利用した画像形成装置において、中間転写ベルトや転写搬送ベルトに適用されることが好ましい。
【００４０】
＜画像形成装置＞
本発明の画像形成装置は、前述の本発明のベルト管状体と、該ベルト管状体を回転可能に支持する複数の支持ロールと、を備え、該複数の支持ロールのうち少なくとも１つが前記ベルト管状体における凸状部材の側面を沿わせるための壁面を有することを特徴とする。
中でも、本発明の画像形成装置としては、像保持体と、該像保持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記像保持体の表面に潜像を形成させる潜像形成手段と、前記潜像をトナーにより現像してトナー像を形成させる現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写させる転写手段と、前記トナー像を記録媒体に定着させる定着手段と、を有するものが好ましい。
【００４１】
本発明の画像形成装置の構成は特に限定されず、例えば、現像装置内に単色のトナーのみを収容する通常のモノカラー画像形成装置や、感光体ドラム等の像保持体上に保持されたトナー像を中間転写体に順次一次転写を繰り返すカラー画像形成装置、各色毎の現像装置を備えた複数の像保持体を中間転写体上に直列に配置したタンデム型カラー画像形成装置が挙げられる。
【００４２】
まず、図６及び図７を参照して、画像形成装置と本発明のベルト管状体との関係について説明する。なお、図６（ａ）は、壁面を有する支持ロールの第１の態様を示す概略断面図であり、図６の（ｂ）は、図６（ａ）の壁面を有する支持ロールに対して本発明のベルト管状体を沿わせた状態を示す一部欠き斜視図である。また、図７（ａ）は、壁面を有する支持ロールの第２の態様を示す概略断面図であり、図７の（ｂ）は、図７の（ａ）の壁面を有する支持ロールに対して本発明のベルト管状体が嵌め込まれた状態を示す一部欠き斜視図である。
【００４３】
本発明の画像形成装置において、前述の本発明のベルト管状体が、図６（ａ）及び図７（ａ）に示されるような、壁面２０ａを有する支持ロール１０ａ、又は、壁面２０ｂを有する支持ロール１０ｂにより張架されることを要する。
この壁面は、本発明のベルト管状体の凸状部材を沿わせる（規制する）ためのものであり、図６（ｂ）に示すように、支持ロール１０ａの縁部にある壁面２０ａに対し凸状部材を外接するようにして張架される。この場合、凸状部材が支持ロールの側端部（縁部）の壁面２０ａにより規制されることにより、ベルト管状体の片寄り走行や蛇行を防止することができる。
また、図７（ｂ）に示すように、支持ロール１０ｂに形成された凹部２２の壁面２０ｂに対し、本発明のベルト管状体における凸状部材が嵌め込まれた状態で張架されてもよい。これにより、ベルト管状体の動きが規制されることで、ベルト管状体の片寄り走行や蛇行を防止することができる。
【００４４】
以下、図面を参照して、本発明の画像形成装置の一例として、本発明のベルト管状体を用いた用紙搬送ベルト方式の画像形成装置、及び、本発明のベルト管状体を用いた中間転写体方式の画像形成装置について説明する。
【００４５】
まず、本発明の画像形成装置の１例として、一次転写を繰り返すカラー画像形成装置を示す。図８は、本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
図８に示す画像形成装置は、像保持体としての感光体ドラム１０１、中間転写体としての中間転写ベルト１０２、転写電極であるバイアスローラ１０３、被転写体である用紙を供給するトレー１０４、ＢＫ（ブラック）トナーによる現像装置１０５、Ｙ（イエロー）トナーによる現像装置１０６、Ｍ（マゼンタ）トナーによる現像装置１０７、Ｃ（シアン）トナーによる現像装置１０８、ベルトクリーナー１０９、剥離爪１１３、ベルト支持ロール１２１、１２３及び１２４、バックアップローラ１２２、導電性ローラ１２５、電極ローラ１２６、クリーニングブレード１３１、用紙（束）１４１、ピックアップローラ１４２、並びにフィードローラ１４３を備えてなり、中間転写ベルト１０２として本発明のベルト管状体が用いられる。
中間転写ベルト１０２の内側に備えられた凸状部材は、ベルト支持ロール１２１、１２３、及び１２４に設けられた溝に沿うように位置する、若しくはベルト支持ロール１２１、１２３、及び１２４の側縁部に接触するように位置するため、ベルト走行時、中間転写ベルト１０２は凸状部材に案内される。そのため、中間転写ベルト１０２は、ベルト走行時、蛇行する問題を防止することができる。
【００４６】
図８に示す画像形成装置において、感光体ドラム１０１は矢印Ｆ方向に回転し、図示しない帯電装置でその表面が一様に帯電される。帯電された感光体ドラム１０１にレーザー書込み装置などの画像書き込み手段により第一色（例えば、ＢＫ）の静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置１０５によってトナー現像されて可視化されたトナー像Ｔが形成される。トナー像Ｔは感光体ドラム１０１の回転で導電性ローラ１２５が配置された一次転写部に到り、導電性ローラ１２５からトナー像Ｔに逆極性の電界を作用させることにより上記トナー像Ｔを静電的に中間転写ベルト１０２に吸着されつつ中間転写ベルト１０２の矢印Ｇ方向の回転で一次転写される。
【００４７】
以下、同様にして第２色のトナー像、第３色のトナー像、第４色のトナー像が順次形成され中間転写ベルト１０２において重ね合せられて、多重トナー像が形成される。
【００４８】
中間転写ベルト１０２に転写された多重トナー像は、中間転写ベルト１０２の回転でバイアスローラ１０３が設置された二次転写部に到る。二次転写部は、中間転写ベルト１０２のトナー像が保持された表面側に設置されたバイアスローラ１０３と該中間転写ベルト１０２の裏側からバイアスローラに対向するごとく配置されたバックアップローラ１２２及びこのバックアップローラ１２２に圧接して回転する電極ローラ１２６から構成される。
【００４９】
用紙１４１は、用紙トレー１０４に収容された用紙束からピックアップローラ１４２で一枚ずつ取り出され、フィードローラ１４３で二次転写部の中間転写ベルト１０２とバイアスローラ１０３との間に所定のタイミングで給送される。給送された用紙１４１には、バイアスローラ１０３及びバックアップローラ１２２による圧接搬送と中間転写ベルト１０２の回転により、該中間転写ベルト１０２に保持されたトナー像が転写される。
【００５０】
トナー像が転写された用紙１４１は、最終トナー像の一次転写終了まで退避位置にある剥離爪１１３を作動せることにより中間転写ベルト１０２から剥離され、図示しない定着装置に搬送され、加圧／加熱処理でトナー像を固定して永久画像とされる。なお、多重トナー像の用紙１４１への転写の終了した中間転写ベルト１０２は、二次転写部の下流に設けたベルトクリーナー１０９で残留トナーの除去が行われて次の転写に備える。また、バイアスローラ１０３は、ポリウレタン等からなるクリーニングブレード１３１が常時接触する如くとりつけられており、転写で付着したトナー粒子や紙紛等の異物が除去される。
【００５１】
単色画像の転写の場合、一次転写されたトナー像Ｔを直ちに二次転写して定着装置に搬送するが、複数色の重ね合わせによる多色画像の転写の場合、各色のトナー像が一次転写部で正確に一致するように中間転写ベルト１０２と感光体ドラム１０１との回転を同期させて各色のトナー像がずれないようにする。上記二次転写部では、バイアスローラ１０３と中間転写ベルト１０２を介して対向配置したバックアップローラ１２２に圧接した電極ローラ１２６にトナー像の極性と同極性の出圧（転写電圧）を印加することで該トナー像を用紙１４１に静電反発で転写する。
以上のようにして、画像を形成することができる。
【００５２】
次に、本発明の画像形成装置の他の一例を示す。
図９に示す画像形成装置は、感光体ドラム２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１ＢＫを含む画像形成ユニットＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ（図示せず）と、用紙搬送ベルト２０６と、転写ロール２０７Ｙ、２０７Ｍ、２０７Ｃ、２０７ＢＫと、ベルト支持ロール２１０及び２１１と、用紙搬送ロール（図示せず）と、定着器（図示せず）とを備えている。用紙搬送ベルト２０６として、本発明のベルト管状体が用いられる。
ここで、感光体ドラム２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１ＢＫ、及び転写ロール２０７Ｙ、２０７Ｍ、２０７Ｃ、２０７ＢＫは、用紙搬送ベルト２０６に対し、略鉛直方向に配置されている。
【００５３】
用紙搬送ベルト２０６は、その内側（内周側）に備えられた凸状部材が、ベルト支持ロール２１０及び２１１の側縁部に接触する、又は、ベルト支持ロール２１０及び２１１に形成された溝にはめ込まれることで、ベルト走行時に、蛇行する問題を防止することができる。
本発明のベルト管状体を用紙搬送ベルト２０６に適用する場合、ベルトを支持するベルト支持ロールの少なくとも１つの外径が１４〜２０ｍｍである場合でも、凸状部材が剥離する問題なく使用することができる。
【００５４】
感光体ドラム２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１ＢＫは、所定の周速度（プロセススピード）をもって回転可能であり、その周囲には、例えば、コロトロン帯電器（図示せず）と、露光器（図示せず）と、各色現像装置（図示せず）と、感光体ドラムクリーナー（図示せず）と、がそれぞれ配置されていることが好ましい。
【００５５】
また、感光体ドラム２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１ＢＫは、用紙搬送ベルト２０６に対して４つ並列に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫの順に配置されているが、その順序等は、画像形成方法に合わせて適当な順序を設定することができる。
【００５６】
用紙搬送ベルト２０６は、ベルト支持ロール２１０、２１１によって、反時計方向に、感光体ドラム２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１ＢＫと、同じ周速度をもって回転可能になっている。この用紙搬送ベルト２０６は、ベルト用クリーニング装置（図示せず）が備えられていてもよい。
【００５７】
転写ロール２０７Ｙ、２０７Ｍ、２０７Ｃ、２０７ＢＫは、用紙搬送ベルト２０６の内側であって、用紙搬送ベルト２０６と感光体ドラム２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１ＢＫとが接している部分に対向する位置にそれぞれ配置され、トナー画像を用紙（被転写体）に転写する転写領域を形成している。
【００５８】
用紙搬送ロール（図示せず）は、用紙（被転写体）を用紙搬送ベルト２０６へと搬送するものである。
用紙搬送ベルト２０６へと搬送された用紙（被転写体）は、用紙搬送ベルト２０６と感光体ドラム２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１ＢＫとの間の転写領域を通過した後、
定着装置（図示せず）へと搬送される。
【００５９】
図９に示す画像形成装置における転写サイクルについて、感光体ドラム２０１ＢＫを有する画像形成ユニットＢＫを一例として説明する。回転する感光体ドラム２０１ＢＫの表面を、コロトロン帯電器（図示せず）を用いて、所定の極性・電位に一様に帯電させる。表面が一様に帯電された感光体ドラム２０１ＢＫは、次に、露光器（図示せず）によって像様に露光され、その表面に静電潜像が形成される。
【００６０】
続いて該静電潜像は、ブラック現像装置（図示せず）によって現像されることで、感光体ドラム２０１ＢＫの表面にトナー画像が形成される。なお、このときのトナーは一成分系のものでもよいし二成分系のものでもよい。
【００６１】
一方、用紙（被転写体）は静電的に用紙搬送ベルト２０６に吸着して、感光体ドラム２０１ＢＫと用紙搬送ベルト２０６との間の転写領域まで搬送される。この転写領域において、感光体ドラム２０１ＢＫの表面に形成された
トナー画像が、転写ロール２０７ＢＫから印加される転写バイアスにより形成される電界により、用紙（被転写体）の表面に転写される。
【００６２】
この後、感光体ドラム２０１ＢＫ上に残存するトナーは、感光体ドラムクリーナ（図示せず）によって清掃・除去される。そして、感光体ドラム２０１ＢＫは、次の転写サイクルに供される。
【００６３】
以上の転写サイクルは、画像形成ユニットＣ、Ｍ、及びＹでも同様に行われる。
つまり、上記のような転写サイクルにより、転写ロール２０７ＢＫ、２０７Ｃ、２０７Ｍ、及び２０７Ｙによって、各色のトナー画像が順次転写された用紙（被転写体）は、定着装置（図示せず）に搬送され、定着が行われる。
以上により用紙（被転写体）上に所望の画像が形成される。
【００６４】
以上、ベルト管状体の一例として中間転写ベルト、用紙搬送ベルトに関して説明したが、これに限らず、例えば、前記像保持体に代えて像保持体ベルトを用いる画像形成装置のように、他の手段にも本発明を適用することができる。また、本発明の画像形成装置は、ベルト本体の破れを防止した本発明のベルト管状体を用いているので、ベルト管状体の片寄り走行や蛇行を、長期にわたって簡単、確実に防止することができる。その結果、本発明の画像形成装置の信頼性を向上させることができる。
【実施例】
【００６５】
以下、本発明を、実施例を用いて更に詳細に説明するが、本発明は下記実施例によって限定されるものではない。
（実施例１）
＜ベルト本体の作製＞
本発明におけるベルト本体は、ポリアミドイミド樹脂として、溶剤可溶型のポリアミドイミド樹脂：東洋紡（株）製、バイロマックスＨＲ１６ＮＮ（固形分１８質量％、溶剤：メチル−２−ピロリドン）を用い、更に、導電剤として、カーボンブラック（デギサ（株）製スペシャルブラック４：ｐＨ３．揮発分１４質量％）を樹脂成分１００質量部あたり２５質量部添加して、分散機（ジーナス（株）製）を用いて分散を行い塗布液を得た。この塗布液を外径１６８ｍｍのアルミ製パイプの外面に塗布し、１５０℃で３０分間回転乾燥後、２５０℃で１時間加熱して、外径１６８ｍｍ、幅３６８ｍｍのポリアミドイミド樹脂ベルト（無端状のベルト本体２）を得た。このベルトの表面抵抗率は１．１×１０１２Ω／□であった。
【００６６】
＜凸状部材＞
凸状部材の材料として、厚さ１ｍｍ、幅６ｍｍ、デュロメータ硬さＡ７０の熱硬化性ウレタンシート（タイガースポリマー株式会社製、タイプレンＴＲ１００−７０）を用いた。
【００６７】
＜ベルト管状体の作製＞
図２に示すように、上記ベルト本体の両縁部に上記凸状部材を、接着領域及び非接着領域を有するように接着して、ベルト管状体を作製した。
なお、凸状部材の接着領域は、ベルト本体の軸方向において幅５．０ｍｍであり、凸状部材の非接着領域は、ベルト本体の軸方向において幅１．０ｍｍであった。
なお、接着領域は、弾性接着剤としてセメダイン（株）製のアクリル変性シリコンポリマーを主成分とするスーパーＸＮｏ８００８を２０μｍの厚さで塗布することで形成した。また、接着剤を塗布した後、ベルト本体の内面に凸状部材を配置して、０．０３Ｍｐａの圧力で加圧してベルト管状体を作製した。
【００６８】
（実施例２）
凸状部材として、厚さ１ｍｍ、幅６ｍｍ、デュロメータ硬さＡ５０の熱硬化性ウレタンシート（タイガースポリマー株式会社製、タイプレンＴＲ１００−５０）を用いた以外は、実施例１と同様にして、図２に示される態様のベルト管状体を作製した。
【００６９】
（実施例３）
凸状部材として、厚さ１ｍｍ、幅６ｍｍ、デュロメータ硬さＡ８０の熱硬化性ウレタンシートを用いた以外は、実施例１と同様にして、図２に示される態様のベルト管状体を作製した。
【００７０】
（実施例４）
凸状部材として、厚さ１ｍｍ、幅６ｍｍ、デュロメータ硬さＡ７０の熱硬化性ウレタンシート（タイガースポリマー株式会社製、タイプレンＴＲ１００−７０）を、図３（ａ）に示される六角形の断面形状に成形したものを用いた。
この凸状部材と実施例１と同様のベルト本体とを用い、図３（ｂ）に示すように、接着領域及び非接着領域を有するように接着して、ベルト管状体を作製した。
なお、凸状部材の接着領域は、ベルト本体の軸方向において幅５．５ｍｍであり、凸状部材の非接着領域は、軸方向において幅０．５ｍｍであった。
【００７１】
（実施例５）
凸状部材として、厚さ１ｍｍ、幅６．０ｍｍ、デュロメータ硬さＡ７０の熱硬化性ウレタンシート（タイガースポリマー株式会社製、タイプレンＴＲ１００−７０）を、図４（ａ）に示される五角形の断面形状に成形したものを用いた。
この凸状部材と実施例１と同様のベルト本体とを用い、図４（ｂ）に示すように、接着領域及び非接着領域を有するように接着して、ベルト管状体を作製した。
なお、凸状部材の接着領域は、ベルト本体の軸方向において幅５．５ｍｍであり、凸状部材の非接着領域は、ベルト本体の軸方向において幅０．５ｍｍであった。
【００７２】
（実施例６）
実施例１と同様のベルト本体の片側の縁部に、凸状部材である、厚さ１ｍｍ、幅６．０ｍｍ、デュロメータ硬さＡ７０の熱硬化性ウレタンシート（タイガースポリマー株式会社製、タイプレンＴＲ１００−７０）を、図５に示すように、接着領域及び非接着領域を有するように接着して、ベルト管状体を作製した。
なお、凸状部材の接着領域は、ベルト本体の軸方向において幅５．０ｍｍであり、凸状部材の非接着領域は、ベルト本体の軸方向の外側に突出した箇所からなり、幅１．０ｍｍであった。
【００７３】
（実施例７）
実施例１と同様のベルト本体の片側の縁部に、凸状部材である、厚さ１ｍｍ、幅６．０ｍｍ、デュロメータ硬さＡ７０の熱硬化性ウレタンシート（タイガースポリマー株式会社製、タイプレンＴＲ１００−７０）を、接着領域及び非接着領域を有するように接着して、ベルト管状体を作製した。
なお、凸状部材の接着領域はベルト本体の軸方向において幅４．０ｍｍであった。また、凸状部材の非接着領域は、凸状部材のベルト本体の軸方向の両端部に幅１．０ｍｍずつ（計２．０ｍｍ）存在し、外側は、図５に示すように、ベルト本体の軸方向の外側に突出した箇所からなり、また、内側は、接着層がない領域を形成してなる。
【００７４】
（比較例１）
実施例１において、図１０に示すように、非接着領域を形成しないように接着した以外は、実施例１と同様にして、ベルト管状体（ベルト管状体１’ａ）を作製した。
【００７５】
（比較例２）
実施例４において、図１１に示すように、非接着領域を形成しないように接着した以外は、実施例４と同様にして、ベルト管状体（ベルト管状体１’ｂ）を作製した。
【００７６】
（比較例３）
厚さ１ｍｍ、幅６．０ｍｍ、デュロメータ硬さＡ９０の熱硬化性ウレタンシート（タイガースポリマー株式会社製、タイプレンＴＲ１００−９０）を用いた以外は、比較例１と同様にして、ベルト管状体を作製した。
【００７７】
（比較例４）
厚さ１ｍｍ、幅６．０ｍｍ、デュロメータ硬さＡ９０の熱硬化性ウレタンシート（タイガースポリマー株式会社製、タイプレンＴＲ１００−９０）を用いた以外は、比較例２と同様にして、ベルト管状体を作製した。
【００７８】
（評価）
図９に示すように、ベルト駆動による外径１８ｍｍの金属ロール（ベルト支持ロール）２１０と外径２８ｍｍの金属ロール２１１（ベルト支持ロール）の２本の金属ロールの間に、外径２５ｍｍの２本の金属ロールを設け、これら４本の金属ロールに、実施例１〜５、及び、比較例１、３のベルト管状体をそれぞれ５０Ｎの張力をかけて懸架し、回転速度を１５回転／分として回転させ、凸状部材付きベルトの耐久性を試験した。なお、金属ロール（ベルト支持ロール）２１０及び２１１には、図６に示されるように、凸状部材を規制するための壁面２０ａが設けられている。
試験は、凸状部材付きベルトに破断が生じない場合には、１００００Ｋ回転で終了した。
【００７９】
また、図９に示すように、ベルト駆動による外径１８ｍｍの金属ロール（ベルト支持ロール）２１０と外径２８ｍｍの金属ロール２１１（ベルト支持ロール）の２本の金属ロールの間に、外径２５ｍｍの２本の金属ロールを設け、これら４本の金属ロールに、実施例６、７、及び、比較例２、４のベルト管状体をそれぞれ５０Ｎの張力をかけて懸架し、回転速度を１５回転／分として回転させ、凸状部材付きベルトの耐久性を試験した。なお、金属ロール（ベルト支持ロール）２１０及び２１１には、図７に示されるように、凸状部材を規制するための凹部２２及び壁面２０ｂが設けられている。
試験は、凸状部材付きベルトに破断が生じない場合には、１００００Ｋ回転で終了した。
【００８０】
実施例１〜７のベルト管状体は、１００００Ｋ回転させても、なんら耐久性に問題がないのを確認した。これに対し、比較例１の凸状部材付きベルトは４８１Ｋ回転で、比較例２の凸状部材付きベルトは３６６Ｋ回転で、比較例３の凸状部材付きベルトは、２５６Ｋ回転で、比較例４の凸状部材付きベルトは１６２Ｋ回転で、ベルト管状体の破断が観察された。
【００８１】
このことより、本発明のベルト管状体は、ベルトの寿命低下を招くことなく、長期に亘って片寄り走行や蛇行を防止することができる。また、このベルト管状体を用いることで、信頼性に優れた画像形成装置を提供しうることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明のベルト管状体１の構成概略図である。
【図２】本発明のベルト管状体１ａにおける接触領域及び非接着領域を説明するための概略断面図である。
【図３】本発明のベルト管状体１ｂにおける接触領域及び非接着領域を説明するための概略図である。
【図４】本発明のベルト管状体１ｃにおける接触領域及び非接着領域を説明するための概略図である。
【図５】本発明のベルト管状体１ｄにおける接触領域及び非接着領域を説明するための概略断面図である。
【図６】（ａ）は、壁面を有する支持ロールの第１の態様を示す概略断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の壁面を有する支持ロールに対して本発明のベルト管状体を沿わせた状態を示す一部欠き斜視図である。
【図７】（ａ）は、壁面を有する支持ロールの第２の態様を示す概略断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の壁面を有する支持ロールに対して本発明のベルト管状体が嵌め込まれた状態を示す一部欠き斜視図である。
【図８】本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図９】本発明の画像形成装置の他の例の要部を示す概略構成図である。
【図１０】比較例１のベルト管状体を説明するための概略断面図である。
【図１１】比較例２のベルト管状体を説明するための概略断面図である。
【符号の説明】
【００８３】
１、１ａ〜１ｄ  ベルト管状体
２  ベルト本体
３、３ａ〜３ｄ  凸状部材
１０ａ、１０ｂ  支持ロール
２０ａ、２０ｂ  壁面
２２  凹部
１０２  中間転写ベルト
２０６  用紙搬送ベルト
【図１】
2009103754.tif 000003
【図２】
2009103754.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2009103754.tif 000008
【図７】
2009103754.tif 000009
【図８】
2009103754.tif 000010
【図９】
2009103754.tif 000011
【図１０】
2009103754.tif 000012
【図１１】
2009103754.tif 000013