JP4801860B2 - Belt manufacturing method, endless belt, and image forming apparatus - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基材を無端ベルト基体に成型して無端ベルトを製造するベルト製造方法、無端ベルト及び画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式の画像形成装置において、次のようなプロセスで画像を形成するものが知られている。即ち、感光体等の潜像担持体に形成した静電潜像を現像手段によってトナー像に現像した後、このトナー像を転写紙や中間転写体に転写するプロセスである。かかる画像形成装置では、無端ベルトを用いて像を搬送する機構を備えていることが多い。例えば、静電潜像やトナー像を搬送することができる潜像担持体たる感光体ベルト、潜像担持体上で現像されたトナー像を転写するための転写媒体を搬送する搬送ベルト、潜像担持体上のトナー像を中間転写する中間転写しながら搬送する中間転写ベルトによって像を搬送するのである。
【０００３】
これらベルトの製造方法として、熱可塑性樹脂等の基材を型から押し出して無端ベルト基体に成型するものが知られている。具体的には、円筒状の外型と、その内部に設けられた内型との間に形成される円形状スリット内に基材を充填しながら、反対側に押し出して成型するのである。かかるベルト製造方法によれば、個々の無端ベルト基体を１本ずつ成型するのではなく、幅方向に連続させて一体に成型した後に分割することが可能なので、大量生産が容易で低コスト化を図ることができる。しかしながら、成型に使用される型は、それの加工や組付の精度限界によって外型と内型とが微妙に偏心しているため、無端ベルト基材に周方向の厚み偏差を生じさせてしまう。具体的には、図１に示すように、肉薄部分の反対側が肉厚部分になるような無端ベルト基材８０を成型してしまうのである。現状の技術において、０．１［ｍｍ］厚の無端ベルト基材の成型では±０．０１［ｍｍ］程度の厚み偏差が生じてしまう。このような厚み偏差のある無端ベルトは、これを張架する駆動ローラによって駆動されると、無端移動速度（以下、単に移動速度という）が不安定になる。感光体ベルト、搬送ベルト、中間転写ベルトの何れであっても、移動速度が不安定であると転写像を乱すという不具合を引き起こしてしまう。
【０００４】
かかる不具合を抑え得るベルト製造方法として、無端ベルト基体を遠心成型するものが知られている。遠心成型は、円筒状の型を回転させながらその内周面に基材を供給する成型法であり、無端ベルト基体を均一な厚みに仕上げることができる。このため、上述のような不具合を抑えることができるのである。しかしながら、成型に長時間を要し、且つ、何本もの無端ベルト基体を一体に成型し得るような大規模な型を用いることが困難であるため、大量生産を難しくしてしまう。
【０００５】
一方、特開２０００−３１０８９７号公報には、転写ベルトの移動速度を速度センサによって検知しながら、検知結果を駆動モータの回転速度にフォードバックさせる画像形成装置が開示されている。かかる画像形成装置によれば、上述のような厚み偏差のある転写ベルトを用いても、これを安定した速度で移動させることができる。しかしながら、速度センサ、転写ベルト専用の駆動モータ、複雑なフィードバック制御手段などが必要になるため、コスト面で不利になってしまう。
【０００６】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、大量生産に適した成型が可能で、しかも複雑なフィードバック制御に頼らずに移動速度の不安定化を抑えることができる無端ベルト、これを製造するベルト製造方法、及び、その無端ベルトを用いる画像形成装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、基材を無端ベルト基体に成型する成型工程を実施して無端ベルトを製造するベルト製造方法において、上記成型工程で得た無端ベルト基体に、ベルト幅方向に直線状に延びる目印を付した後、その無端ベルト基体をベルト幅方向に複数に分割する分割工程と、分割された複数の無端ベルト基体を、互いの該目印の位置をベルト周方向にずらした状態で接合する接合工程とを実施することを特徴とするものである。
請求項２の発明は、請求項１のベルト製造方法において、上記分割工程で分割された２つの上記無端ベルト基体を、上記接合工程で互いの上記目印の位置をベルト周方向にベルト半周分だけずらした状態で接合することを特徴とするものである。
これらのベルト製造方法においては、成型後の無端ベルト基体にベルト周方向の厚み偏差が生じていたとしても、その無端ベルト基体をベルト幅方向に複数に分割してそれぞれをベルト周方向にずらして接合することで、ベルト幅方向に肉厚部分と肉薄部分とを混在させる。この肉厚部分とは一方の無端ベルト基体における厚みの最大偏差部分であり、肉薄部分とはもう一方における厚みの最大偏差以外の部分である。かかる無端ベルト基体が用いられた無端ベルトでは、駆動ローラによる張架位置で肉厚部分に影響されてベルト全体の移動速度を速めようとする力が、肉薄部分の影響によって抑えられる。よって、複雑なフィードバック制御に頼らずに移動速度の不安定化を抑えることができ、しかも、個々の無端ベルト基体を１本ずつ成型せずに型から連続して押し出して一体に成型するといった大量生産に適した成型が可能な無端ベルトを製造することができる。
請求項３の発明は、無端状の無端ベルトであって、請求項１又は２のベルト製造方法によって製造されたことにより、ベルト周方向に厚み偏差のある複数の無端ベルト基体が、それぞれ最大偏差部分をベルト周方向に互いに合わせないように接合されて１つのベルト体となっていることを特徴とするものである。
この無端ベルトにおいては、一方の無端ベルト基体における厚みの最大偏差部分（肉厚部分）と、もう一方におけるそれ以外の部分（肉薄部分）とをベルト幅方向に混在させている。このため、駆動ローラによる張架位置で最大偏差部分に影響されてベルト全体の移動速度を速めようとする力が、肉薄部分の影響によって抑えられる。よって、大量生産に適した成型が可能で、しかも複雑なフィードバック制御に頼らずに移動速度の不安定化を抑えることができる。
請求項４の発明は、像を搬送する無端ベルトを用いて画像を形成する画像形成装置において、該無端ベルトとして請求項３の無端ベルトを用いたことを特徴とするものである。
請求項５の発明は、請求項４の画像形成装置であって、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像を現像する現像手段とを有する像形成ユニットが複数設けられ、各潜像担持体上でそれぞれ現像された可視像を転写体に重ね合わせて転写する転写手段し、且つ、該転写体、又はこれを介して上記像を搬送する搬送体として上記無端ベルトを用いることを特徴とするものである。
これら画像形成装置においては、大量生産に適した成型が可能で、しかも複雑なフィードバック制御を用いることなく移動速度の不安定化を抑え得る請求項３の無端ベルトを用いることにより、低コスト化を図りながら、該無端ベルトの移動速度の不安定化に起因する画像の乱れを抑えることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した画像形成装置の一実施形態として、カラーレーザプリンタ（以下「レーザプリンタ」という）について説明する。
まず、本レーザプリンタの基本的な構成について説明する。
［全体構成］
図２は、本実施形態に係るレーザプリンタの概略構成図である。このレーザプリンタは、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のトナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ（以下、各符号の添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示す）が、図示しない転写紙の移動方向における上流側から順に配置されている。トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、像担持体としての感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋなどを備えている。
【０００９】
また、本レーザプリンタは、像形成ユニットたる上記トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの他、潜像形成手段としての光書込ユニット２、給紙カセット３，４、レジストローラ対５、転写ユニット６、ベルト定着方式の定着ユニット７、排紙トレイ８や、図示しない手差しトレイ、トナー補給容器、廃トナーボトル、両面・反転ユニット、電源ユニットなども備えている。
【００１０】
［光書込ユニット］
上記光書込ユニット２は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面にレーザ光を走査しながら照射する。
【００１１】
［感光体ドラム等］
図３は、上記トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのうち、イエローのトナー像形成部１Ｙの概略構成を示す拡大図である。なお、他のトナー像形成部１Ｍ、１Ｃ、１Ｋについてもそれぞれ同じ構成となっているので、これらの説明については省略する。図３において、トナー像形成部１Ｙは、上述のように感光体ユニット１０Ｙと現像装置２０Ｙとを備えている。感光体ユニット１０Ｙは、感光体ドラム１１Ｙの他、ドラム表面に対し、潤滑剤を塗布するブラシローラ１２Ｙ、クリーニングを施す揺動可能なカウンタブレード１３Ｙ、除電処理を施す除電ランプ１４Ｙ、一様帯電処理を施す非接触型の帯電ローラ１５Ｙ等を備えている。感光体ドラム１１Ｙとしては、その表面に有機感光体（ＯＰＣ）層を有するものが用いられている。
【００１２】
上記感光体ユニット１０Ｙにおいて、交流電圧が印加された帯電ローラ１５Ｙによって一様帯電せしめられた感光体ドラム１１Ｙの表面に、上記光書込ユニット２で変調及び偏向されたレーザ光が走査されながら照射されると、ドラム表面に静電潜像が形成される。
【００１３】
［現像装置］
上記現像装置２０Ｙは、現像ケース２１Ｙの開口から一部露出させるように配設された現像ローラ２２Ｙ、第１搬送スクリュウ２３Ｙ、第２搬送スクリュウ２４Ｙ、現像ドクタ２５Ｙ、トナー濃度センサ（Ｔセンサ）２６Ｙ、粉体ポンプ２７Ｙ等を備えている。
【００１４】
上記現像ケース２１Ｙには、磁性キャリアとマイナス帯電性のＹトナーとを含む現像剤が内包されている。この現像剤は上記第１搬送スクリュウ２３Ｙ、第２搬送スクリュウ２４Ｙによって撹拌搬送されながら摩擦帯電せしめられた後、現像剤担持体としての現像ローラ２２Ｙの表面に担持される。そして、上記現像ドクタ２５Ｙによってその層厚が規制されてから感光体ドラム１１Ｙと対向する現像領域に搬送され、ここで感光体ドラム１１Ｙ上の上記静電潜像にＹトナーを付着させる。この付着により、感光体ドラム１１Ｙ上にＹトナー像が形成される。現像によってＹトナーを消費した現像剤は、現像ローラ２２Ｙの回転に伴って現像ケース２１Ｙ内に戻される。第１搬送スクリュウ２３Ｙと、第２搬送スクリュウ２４Ｙとの間には仕切り壁２８Ｙが設けられており、これにより、現像ローラ２２Ｙ、第１搬送スクリュウ２３Ｙ等を収容する第１供給部２９Ｙと、第２搬送スクリュウ２４Ｙを収容する第２供給部３０Ｙとが上記現像ケース２１Ｙ内で分かれている。第１搬送スクリュウ２３Ｙは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられ、第１供給部２９Ｙ内の現像剤を現像ローラ２２Ｙの表面に沿って図中手前側から奥側へと搬送しながら現像ローラ２２Ｙに供給する。
【００１５】
図４は現像装置２０Ｙを示す縦断面図である。図示のように、上記仕切り壁２８Ｙは、第１供給部２９Ｙと第２供給部３０Ｙとを各搬送スクリュウの両端付近でそれぞれ連通させる２つの開口部を備えている。
【００１６】
上記第１搬送スクリュウ２３Ｙによって第１供給部２９Ｙの端部付近まで搬送された現像剤は、仕切り壁２８Ｙに設けられた一方の上記開口部を通って第２供給部３０Ｙ内に進入する。上記第２供給部３０Ｙ内において、第２搬送スクリュウ２４Ｙは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられ、第１供給部２９Ｙから進入してきた現像剤を第１搬送スクリュウ２３Ｙとは逆方向に搬送する。第２搬送スクリュウ２４Ｙによって第２供給部３０Ｙの端部付近まで搬送された現像剤は、仕切り壁２８Ｙに設けられたもう一方の上記開口部を通って第１供給部２９Ｙ内に戻る。透磁率センサからなる上記Ｔセンサ２６Ｙは、第２供給部３０Ｙの中央付近の底壁に設けられ、その上を通過する現像剤の透磁率に応じた値の電圧を出力する。現像剤の透磁率は、現像剤のトナー濃度とある程度の相関を示すため、Ｔセンサ２６ＹはＹトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。この出力電圧の値は、図示しない制御部に送られる。
【００１７】
この制御部は、ＲＡＭを備えており、この中にＴセンサ２６Ｙからの出力電圧の目標値であるＹ用Ｖｔｒｅｆや、他の現像装置に搭載されたＴセンサ２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋからの出力電圧の目標値であるＭ用Ｖｔｒｅｆ、Ｃ用Ｖｔｒｅｆ、Ｋ用Ｖｔｒｅｆのデータを格納している。現像装置２０Ｙについては、Ｔセンサ２６Ｙからの出力電圧の値とＹ用Ｖｔｒｅｆを比較し、図示しないＹトナーカートリッジに連結する上記粉体ポンプ２７Ｙを比較結果に応じた時間だけ駆動させて、Ｙトナーカートリッジ内のＹトナーを第２供給部３０Ｙ内に補給させる。このように粉体ポンプ２７Ｙの駆動が制御（トナー補給制御）されることで、現像によってＹトナーを消費してＹトナー濃度を低下させた現像剤に第２供給部３０Ｙ内で適量のＹトナーが補給され、第１供給部２９Ｙに供給される現像剤のＹトナー濃度が所定の範囲内に維持される。他の現像装置２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋについても、同様のトナー補給制御が実施される。
【００１８】
［転写ユニット］
上記感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋは、これの下方に配設された転写ユニット６の転写搬送ベルト６０に接触して転写位置としての転写ニップを形成している。図５は、上記転写ユニット６の概略構成を示す拡大図である。この転写ユニット６で使用される搬送体たる転写搬送ベルト６０は、体積抵抗率が１０^９〜１０^１１［Ωｃｍ］である高抵抗の無端状単層ベルトであり、その材質にはＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）が用いられている。無端ベルトとしての転写搬送ベルト６０は、各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに接触対向する各転写位置を通過するように、接地された４つの支持ローラ６１に掛け回されている。
【００１９】
これらの支持ローラ６１のうち、１つは図示しない駆動手段によって回転駆動されて転写搬送ベルト６０に駆動力を付与する駆動ローラとなっている。また、図中最も右側の支持ローラ６１は、電源６２ａから所定電圧が印加された静電吸着ローラ６２に対向するように配置されている。この支持ローラ６１と、静電吸着ローラ６２との間には、上記レジストローラ対５によって転写紙１００が送られて転写搬送ベルト６０上に静電吸着される。図中最も左側の支持ローラ６１は、図示しない駆動手段によって回転して転写搬送ベルト６０を摩擦駆動する駆動ローラとなっている。また、図中下側の２つの支持ローラ６１間に位置する転写搬送ベルト６０部分の外周面には、電源６３ａから所定のクリーニングバイアスが印加されたバイアスローラ６３が接触するように配置されている。
【００２０】
各転写ニップの下方には、転写搬送ベルト６０の裏面に接触する転写バイアス印加部材６５Ｙ、６５Ｍ、６５Ｃ、６５Ｋが設けられている。これら転写バイアス印加部材６５Ｙ、６５Ｍ、６５Ｃ、６５Ｋは、マイラ製の固定ブラシによって構成されており、各転写バイアス電源９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋから転写バイアスが印加される。この転写バイアス印加部材によって印加された転写バイアスにより、転写搬送ベルト６０に転写電荷が付与され、各転写位置において転写搬送ベルト６０と感光体ドラム表面との間に所定強度の転写電界が形成される。
【００２１】
先に示した図２中の一点鎖線は、転写紙の搬送経路を示している。給紙カセット３、４から給送された図示しない転写紙は、図示しない搬送ガイドにガイドされながら搬送ローラで搬送され、レジストローラ対５が設けられている一時停止位置に送られる。このレジストローラ対５によって所定のタイミングで送出された転写紙は、上記転写搬送ベルト６０に担持され、トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに接触し得る各転写ニップを通過する。
【００２２】
各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上で現像された各トナー像は、それぞれ各転写ニップで転写紙に重ね合わされ、上記転写電界やニップ圧の作用を受けて転写紙上に転写される。この重ね合わせの転写により、転写紙上にはフルカラートナー像が形成される。
【００２３】
［除電］
先に示した図３において、トナー像が転写された後の感光体ドラム１１Ｙの表面は、ブラシローラ１２Ｙで所定量の潤滑剤が塗布された後、カウンタブレード１３Ｙでクリーニングされる。そして、除電ランプ１４Ｙから照射された光によって除電され、次の静電潜像の形成に備えられる。
【００２４】
［定着ユニット］
一方、フルカラートナー像が形成された転写紙１００は、加熱ローラを備える上記定着ユニット７（図２参照）内でこのフルカラートナー像が定着された後、排紙トレイ８上に排出される。なお、この定着ユニット７は、加熱ローラの温度を検知する図示しない温度センサを備えている。
【００２５】
ところで、各色トナー像を重ね合わせ転写してフルカラー画像を形成する場合においては、どれか１色でもトナー像の重ね合わせ位置がズレてしまうと、いわゆる色ズレを引き起こしてフルカラー画像の色調を乱してしまう。このため、本レーザプリンタにおいては、各色のトナー像を各転写ニップでピッタリと重ね合わせ得るように、各感光体ドラムに対するレーザ照射開始タイミングを決定させている。しかしながら、かかる構成であっても、先に図１に示した様な周方向の厚み偏差によって転写搬送ベルトの移動速度が不安定になると、重ね合わせ位置がズレて色ズレが起こってしまう。
【００２６】
この色ズレは、１つの感光体ドラムに各色トナー像を順次形成しながら、無端ベルトたる中間転写ベルトを何周もさせてこれらトナー像を順次重ね合わせて１次転写していく１ドラ方式よりも、本レーザプリンタのように複数の感光体ドラムを用いるタンデム方式の方が顕著に現れ易い。これは、次に説明する理由による。即ち、ベルトの移動速度の変動はベルト周方向の厚み偏差に起因しているため、ベルト一周あたりにおける速度変動には規則的なパターンが現れてくる。同じパターンの速度変動がベルト１周毎に繰り返されるのである。かかる速度変動が１ドラ方式で生じても、各色トナー像は同じ転写ニップにおいてそれぞれ同じパターンで速度変動しながら重ね合わせ転写されていくため、相対的な転写位置ズレを起こし難い。これに対し、タンデム方式では、ベルトを一周させる前に各色トナー像の重ね合わせ転写を終えてしまうため、ベルト一周あたりの速度変動が転写位置ズレを引き起こしてしまう。なお、１ドラ方式で色ズレが起こり難いのは上述の通りであるが、１ドラ方式であるかタンデム方式であるかにかかわらず、速度変動による転写像の形状の乱れは避けられない。よって、１ドラ方式であってもベルトの移動速度の変動が起こると画質が低下してしまう。
【００２７】
次に、本レーザプリンタの特徴的な構成について説明する。
本レーザプリンタは、上記転写搬送ベルト６０として、インフレーション成型法によって成型されたものを備えている。図６は、インフレーション成型に用いられる二軸押出型を示す断面図である。図において、二軸押出型７０は、パイプ状の外型７１、これの内部に配設されたローラ状の内型７２を備えている。外型７１は、内部に内型７２が配設される加熱部７１ａと、これよりも大径で且つ内型７２が配設されない冷却部７１ｂとを有しており、加熱部７１ａは図示しない加熱手段によって約２００［℃］に加熱される。内型７２は、その中心に通気穴７２ａが設けられており、ここに図示しないブロワから圧縮空気が送風される。外型７１と内型７２との間には円形状スリットが形成されている。
【００２８】
インフレーション成型は次のようにして行われる。
［成型工程］
まず、基材としてのＰＶＤＦや、導電性フィラー（カーボンブラックやアセチレンブラックなど）が加熱環境化で混練された混練物１０１を、二軸押出型７０の上記円形状スリットに注入し加熱しながら冷却部７１ｂ側に押し出して無端ベルト状に成型する。そして、冷却部７１ｂ内に押し出されてくる混練物１０１を内型７２の通気穴から排出される圧縮空気によって冷却部７１ｂの内周面に向けて加圧する。この加圧により、成型物がより薄厚の無端ベルト状に延伸せしめられながら冷却されて固化し、無端ベルト基体として型外に押し出される。なお、本実施形態では、転写搬送ベルト６０として、０．１［ｍｍ］未満という非常に薄いものを用いるようにしているため、互いに径の異なる上記加熱部（７１ａ）と冷却部（７１ｂ）とを備える二軸押出型７０の冷却部（７１ｂ）で上記混練物（１０１）を延伸させるインフレーション成型法を採用している。しかし、比較的厚い転写搬送ベルト６０であれば、押出方向の径が一定である一軸押出型を用いて混練物を成型する押出成型法を採用しても良い。
【００２９】
［分割工程］
図７に示すように、成型によって得られた無端ベルト基体８０については、本来であれば図７に示すように、転写搬送ベルト幅と同じ寸法である幅Ｗのピッチで分断されて１本の無端ベルトになる。しかし、本実施形態では、図８に示すように、幅方向に一直線に延びる目印８１が付された後、半分のＷ／２のピッチで分断される。
【００３０】
［接合工程］
分断後の無端ベルト基体８２は、図９に示すように２本毎（８２ａ、８２ｂ）に接合されて１本の無端ベルトになるが、このとき、それぞれの目印８１を周方向に位相させた状態で接合される。この接合には、接着剤による接着接合法や、超音波振動子による溶着接合法などが用いられる。
【００３１】
［仕上げ工程］
接合によって得られた無端ベルトの内周面の両端付近には、図１０の断面に示されるように、寄り止め突起８３が積層される。無端ベルトは、これら寄り止め突起８３間の内寸Ｘが上記支持ローラ（６１）の長さよりも大きくなるように幅Ｗが設定されており、この内寸Ｘの部分が駆動ローラ（支持ローラ６１のうちの１つ）に張架されながら駆動せしめられる。
【００３２】
図１１は、上記目印８１の位相角が９０［°］になるように（１／４周分のズレ）、２本の無端ベルト基体８２ａ、８２ｂが接合された転写搬送ベルト６０を示す斜視図である。本発明者らは、この転写搬送ベルト６０と、接合前の状態で半分の幅しかない無端ベルト基体８２ａとを用いて、次のような試験を行った。即ち、まず、無端ベルト基体８２ａを複数の支持ローラによって張架した後、そのうちの１本（駆動ローラ）によって駆動しながら、目印８１の位置と移動速度Ｖａとの関係を試験した。すると、目印８１の移動位置に応じて、移動速度Ｖａを図１２に示すグラフのように変化させることがわかった。移動速度Ｖの変動はきれいなサインカーブを描き、その１周期Ｔがちょうどベルト１周分になっている。次に、本発明者らは、転写搬送ベルト６０を用いて同様の試験を行って、移動速度Ｖを得た。このときの移動速度Ｖのグラフは図１３に示すように、１周期Ｔの値は先の試験と同じであったが、振幅が低減されている。ベルトの速度変動が抑えられたのである。このとき、無端ベルト基体８２ｂが単体で移動したとすると、その移動速度（移動開始は矢印８１を基準）Ｖｂのグラフは図１４に示すようになる。そして、３つのグラフを重ねると、図１５に示すようになる。移動速度Ｖの波形が、移動速度Ｖａと移動速度Ｖｂとの合成波形になっているのである。よって、移動速度Ｖについては、次の数１に示されるような単純な式で求めることができる。
【数１】
Ｖ＝（Ｖａ＋Ｖｂ）／２
【００３３】
以上の試験結果は、次に示す現象が生じていることを示唆している。即ち、転写搬送ベルト６０は、２つの無端ベルト基体８２ａ、８２ｂが互いに目印８１を位相させた状態で接合されることによって幅方向に肉薄部分と肉厚部分とを混在させているため、駆動ローラによる張架位置で両部分が一緒に張架される。この張架位置において肉厚部分に影響されて転写搬送ベルト６０全体の移動速度Ｖを速めようとする力が、肉薄部分の影響によって抑えられていると考えられる。
【００３４】
図１６は、上記目印８１の位相角が１８０［°］になるように（半周分のズレ）、２本の無端ベルト基体８２ａ、８２ｂが接合された転写搬送ベルト６０を示す斜視図である。先に図１に示したように、無端ベルトで最も肉薄になる部分は、最も肉厚になる部分に対向しているため、位相角を１８０［°］にすると、両部分を接合することになる。かかる転写搬送ベルト６０を用いてその移動速度Ｖを測定したところ、速度変動を殆ど起こさないことが確認された。これは、図１７に示すように、一方の無端ベルト基体（８２ａ）における速度変動と、他方の無端ベルト基体（８２ｂ）における速度変動とがちょうど相殺されたからである。
【００３５】
なおこれまで、無端ベルトとして、転写搬送ベルト６０を設けたタンデム方式のレーザプリンタについて説明したが、中間転写ベルトを設けた１ドラ方式やタンデム方式のカラー画像形成装置、感光体ベルトを設けた画像形成装置にも本発明の適用が可能であることは言うまでもない。
【００３６】
以上、本実施形態に係るレーザプリンタの転写搬送ベルト６０の製造法によれば、大量生産に適したインフレーション成型法や押出成型法などといった成型法を用いて、複雑なフィードバック制御に頼らずに移動速度Ｖの不安定化を抑えるベルトを製造することができる。
また、上記目印８１の位相角が１８０［°］になるように、即ち、２つの無端ベルト基体８２ａ、８２ｂの分割面が互いにベルト半周分だけ位相するように、両基体を接合した場合には、厚み偏差に起因する一方の無端ベルト基体の速度変動と、他方の無端ベルト基体の速度変動とをちょうど相殺する。そして、このことにより、無端ベルトたる転写搬送ベルト６０の厚み偏差に起因する速度変動をほとんど解消することができる。
また、本実施形態にかかるレーザプリンタによれば、転写搬送ベルト６０の周方向の厚み偏差に起因する速度変動よって色ズレを生じ易いタンデム方式を用いているにもかかわらず、その速度変動を複雑なフィードバック制御に頼らずに抑えるので、コストをかけずにその色ズレを抑えることができる。加えて、大量生産に適したインフレーション成型法や押出成型法によって安価に製造した転写搬送ベルト６０を用いているので、このことによっても低コスト化を図ることができる。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１又は２のベルト製造方法の発明によれば、大量生産に適した成型が可能で、しかも複雑なフィードバック制御に頼らずに移動速度の不安定化を抑え得る無端ベルトを製造することができるという優れた効果がある。
請求項３の無端ベルトの発明によれば、大量生産に適した成型が可能で、しかも複雑なフィードバック制御に頼らずに移動速度の不安定化を抑えることができるという優れた効果がある。
請求項４又は５の画像形成装置の発明によれば、低コスト化を図りながら、無端ベルトの移動速度の不安定化に起因する画像の乱れを抑えることができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】基材を型から押し出して成型した無端ベルトを示す側面図。
【図２】実施形態に係るレーザプリンタの概略構成図。
【図３】同レーザプリンタのトナー像形成部１Ｙの概略構成を示す拡大図。
【図４】同トナー像形成部１Ｙの現像装置２０Ｙを示す縦断面図。
【図５】同レーザプリンタの転写ユニットの概略構成を示す拡大図。
【図６】インフレーション成型に用いられる二軸押出型を示す断面図。
【図７】インフレーション成型によって成型された無端ベルト基体をベルト幅ピッチＷで分断する例を示す斜視図。
【図８】同レーザプリンタの転写搬送ベルト用に分断される同無端ベルト基体を示す斜視図。
【図９】同転写搬送ベルトの製造法における接合工程を説明する斜視図。
【図１０】同製造法における仕上げ工程を説明する断面図。
【図１１】目印の位相角が９０［°］になるように２本の無端ベルト基体が接合された転写搬送ベルトを示す斜視図。
【図１２】一方の無端ベルト基体における移動速度Ｖａの変動を示すグラフ。
【図１３】同転写搬送ベルトの移動速度Ｖの変動を示すグラフ。
【図１４】他方の無端ベルト基体における移動速度Ｖｂの変動を示すグラフ。
【図１５】移動速度Ｖａ、Ｖ、Ｖｂの変動を同時に示すグラフ。
【図１６】目印の位相角が１８０［°］になるように２本の無端ベルト基体が接合された転写搬送ベルトを示す斜視図。
【図１７】この転写搬送ベルトにおける移動速度Ｖａ、Ｖ、Ｖｂの変動を同時に示すグラフ。
【符号の説明】
１ トナー像形成部（像形成ユニット）
２ 光書込ユニット
３、４ 給紙カセット
５ レジストローラ対
６ 転写ユニット
７ 定着ユニット
８ 排紙トレイ
１１ 感光体ドラム（潜像担持体）
２０ 現像装置（現像手段）
２２ 現像ローラ
２７ 粉体ポンプ
２９ 第１供給部
３０ 第２供給部
６０ 転写搬送ベルト（無端ベルト）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a belt manufacturing method, an endless belt, and an image forming apparatus for manufacturing an endless belt by molding a base material on an endless belt base.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an electrophotographic image forming apparatus that forms an image by the following process is known. That is, a process in which an electrostatic latent image formed on a latent image carrier such as a photosensitive member is developed into a toner image by a developing means, and then the toner image is transferred to a transfer paper or an intermediate transfer member. Such an image forming apparatus often includes a mechanism for conveying an image using an endless belt. For example, a photosensitive belt that is a latent image carrier capable of conveying an electrostatic latent image or a toner image, a conveyance belt that conveys a transfer medium for transferring a toner image developed on the latent image carrier, and a latent image The image is conveyed by an intermediate transfer belt that conveys the toner image on the carrier while performing intermediate transfer for intermediate transfer.
[0003]
As a method for producing these belts, there is known a method in which a base material such as a thermoplastic resin is extruded from a mold and molded into an endless belt base. Specifically, the substrate is filled in a circular slit formed between a cylindrical outer mold and an inner mold provided therein, and then extruded to the opposite side to be molded. According to such a belt manufacturing method, individual endless belt bases are not molded one by one, but can be divided after being integrally molded continuously in the width direction, so that mass production is easy and cost reduction is achieved. You can plan. However, in the mold used for molding, the outer mold and the inner mold are slightly decentered due to the accuracy limits of the processing and assembly thereof, so that a thickness deviation in the circumferential direction is caused in the endless belt base material. Specifically, as shown in FIG. 1, an endless belt base material 80 is molded so that the opposite side of the thin portion becomes the thick portion. In the current technology, when an endless belt base material having a thickness of 0.1 [mm] is molded, a thickness deviation of about ± 0.01 [mm] occurs. When the endless belt having such a thickness deviation is driven by a driving roller that stretches the endless belt, the endless moving speed (hereinafter simply referred to as moving speed) becomes unstable. Any of the photosensitive belt, the conveyance belt, and the intermediate transfer belt causes a problem that the transfer image is disturbed if the moving speed is unstable.
[0004]
As a belt manufacturing method capable of suppressing such a problem, a method of centrifugally molding an endless belt substrate is known. Centrifugal molding is a molding method in which a base material is supplied to the inner peripheral surface of a cylindrical mold while rotating, and an endless belt base can be finished to a uniform thickness. For this reason, the above problems can be suppressed. However, since it takes a long time for molding and it is difficult to use a large-scale mold capable of integrally molding many endless belt bases, mass production becomes difficult.
[0005]
On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-310897 discloses an image forming apparatus that detects the moving speed of the transfer belt by a speed sensor and fordbacks the detection result to the rotational speed of the drive motor. According to such an image forming apparatus, even if a transfer belt having a thickness deviation as described above is used, it can be moved at a stable speed. However, a speed sensor, a drive motor dedicated to the transfer belt, complicated feedback control means, and the like are required, which is disadvantageous in terms of cost.
[0006]
The present invention has been made in view of the above background, and the object of the present invention is to enable molding suitable for mass production and to suppress instability of movement speed without relying on complicated feedback control. An endless belt that can be used, a belt manufacturing method for manufacturing the endless belt, and an image forming apparatus using the endless belt.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is directed to a belt manufacturing method for manufacturing an endless belt by performing a molding step of molding a base material on an endless belt substrate. After the mark extending linearly in the belt width direction, the endless belt base Dividing step of dividing the belt into a plurality of belt width directions; In a state where the plurality of divided endless belt bases are shifted from each other in the circumferential direction of the belt. And a bonding step of bonding.
According to a second aspect of the present invention, in the belt manufacturing method of the first aspect, the two endless belt bases divided in the dividing step are joined in the joining step. Position each other's mark in the belt circumferential direction Only half a belt In a shifted state It is characterized by joining.
these of In the belt manufacturing method, even if a thickness deviation in the belt circumferential direction occurs in the endless belt base after molding, the endless belt base is divided into a plurality of parts in the belt width direction, and each of them is arranged in the belt peripheral direction. Stagger By joining, a thick part and a thin part are mixed in the belt width direction. This thick part is the maximum deviation part of the thickness in one endless belt base, and the thin part is the part other than the maximum deviation of the thickness in the other end. In an endless belt using such an endless belt base, the force to increase the moving speed of the entire belt by being influenced by the thick portion at the stretch position by the driving roller is suppressed by the influence of the thin portion. Therefore, instability of the moving speed can be suppressed without relying on complicated feedback control, and each endless belt base is continuously extruded from the mold without molding one by one and integrally molded. An endless belt capable of being molded suitable for production can be manufactured.
The invention of claim 3 An endless endless belt, manufactured by the belt manufacturing method according to claim 1 or 2, A plurality of endless belt bases with thickness deviation in the belt circumferential direction each has a maximum deviation portion. In the belt circumferential direction The belt members are joined so as not to match each other to form one belt body.
In this endless belt, the maximum thickness deviation portion (thickness portion) in one endless belt base and the other portion (thinness portion) in the other end are mixed in the belt width direction. For this reason, the force that increases the moving speed of the entire belt by being influenced by the maximum deviation portion at the stretch position by the driving roller is suppressed by the influence of the thin portion. . Yo Thus, molding suitable for mass production is possible, and instability of the moving speed can be suppressed without resorting to complicated feedback control.
According to a fourth aspect of the present invention, in an image forming apparatus for forming an image using an endless belt for conveying an image, the endless belt according to the third aspect is used as the endless belt.
A fifth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to the fourth aspect, wherein a plurality of image forming units each including a latent image carrier that carries a latent image and a developing unit that develops the latent image are provided. Transfer means for transferring a visible image developed on an image carrier on a transfer body, and using the endless belt as the transfer body or a transport body for transporting the image through the transfer body. It is characterized by.
In these image forming apparatuses, by using the endless belt according to claim 3, which can be molded suitable for mass production and can suppress instability of moving speed without using complicated feedback control, cost reduction can be achieved. As shown in the figure, it is possible to suppress image disturbance due to instability of the moving speed of the endless belt.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a color laser printer (hereinafter referred to as “laser printer”) will be described as an embodiment of an image forming apparatus to which the present invention is applied.
First, the basic configuration of the laser printer will be described.
[overall structure]
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the laser printer according to the present embodiment. This laser printer includes four toner image forming units 1Y, 1M, 1C, 1K (hereinafter referred to as “yellow” (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K)). The subscripts Y, M, C, and K of the symbols indicate yellow, magenta, cyan, and black members, respectively, in order from the upstream side in the transfer sheet movement direction (not shown). The toner image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K include photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11K as image carriers.
[0009]
In addition to the toner image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K as image forming units, the laser printer includes an optical writing unit 2 as a latent image forming unit, paper feed cassettes 3 and 4, a registration roller pair 5, A transfer unit 6, a belt fixing type fixing unit 7, a paper discharge tray 8, a manual feed tray (not shown), a toner supply container, a waste toner bottle, a duplex / reversing unit, a power supply unit, and the like are also provided.
[0010]
[Optical writing unit]
The optical writing unit 2 includes a light source, a polygon mirror, an f-θ lens, a reflection mirror, and the like, and irradiates the surface of each of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11K while scanning the laser beam based on the image data. To do.
[0011]
[Photosensitive drums, etc.]
FIG. 3 is an enlarged view showing a schematic configuration of the yellow toner image forming unit 1Y among the toner image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K. Since the other toner image forming units 1M, 1C, and 1K have the same configuration, their descriptions are omitted. In FIG. 3, the toner image forming unit 1Y includes the photosensitive unit 10Y and the developing device 20Y as described above. In addition to the photosensitive drum 11Y, the photosensitive unit 10Y includes a brush roller 12Y that applies a lubricant to the drum surface, a swingable counter blade 13Y that performs cleaning, a static elimination lamp 14Y that performs static elimination, and a uniform charging process. And a non-contact type charging roller 15Y. As the photoconductor drum 11Y, a photoconductor drum having an organic photoconductor (OPC) layer on its surface is used.
[0012]
In the photoreceptor unit 10Y, the surface of the photoreceptor drum 11Y uniformly charged by the charging roller 15Y to which an alternating voltage is applied is irradiated while being scanned with the laser light modulated and deflected by the optical writing unit 2. As a result, an electrostatic latent image is formed on the drum surface.
[0013]
[Developer]
The developing device 20Y includes a developing roller 22Y, a first conveying screw 23Y, a second conveying screw 24Y, a developing doctor 25Y, a toner concentration sensor (T sensor) 26Y, which are disposed so as to be partially exposed from the opening of the developing case 21Y. And a powder pump 27Y.
[0014]
The developer case 21Y contains a developer containing a magnetic carrier and a negatively chargeable Y toner. The developer is frictionally charged while being agitated and conveyed by the first conveying screw 23Y and the second conveying screw 24Y, and is then carried on the surface of the developing roller 22Y as a developer carrying member. Then, after the layer thickness is regulated by the developing doctor 25Y, the layer is conveyed to a developing area facing the photosensitive drum 11Y, where Y toner is attached to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 11Y. By this adhesion, a Y toner image is formed on the photosensitive drum 11Y. The developer that has consumed Y toner by development is returned to the developing case 21Y as the developing roller 22Y rotates. A partition wall 28Y is provided between the first transport screw 23Y and the second transport screw 24Y, whereby a first supply unit 29Y that accommodates the developing roller 22Y, the first transport screw 23Y, and the like, The second supply unit 30Y that accommodates the two transport screws 24Y is separated in the developing case 21Y. The first conveying screw 23Y is driven to rotate by a driving means (not shown), and the developer in the first supply unit 29Y is conveyed along the surface of the developing roller 22Y from the near side to the far side in the drawing while developing roller 22Y. To supply.
[0015]
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing the developing device 20Y. As shown in the drawing, the partition wall 28Y includes two openings that allow the first supply unit 29Y and the second supply unit 30Y to communicate with each other in the vicinity of both ends of each conveyance screw.
[0016]
The developer transported to the vicinity of the end of the first supply unit 29Y by the first transport screw 23Y enters the second supply unit 30Y through one of the openings provided in the partition wall 28Y. In the second supply unit 30Y, the second transport screw 24Y is driven to rotate by a driving unit (not shown), and transports the developer that has entered from the first supply unit 29Y in a direction opposite to that of the first transport screw 23Y. . The developer transported to the vicinity of the end of the second supply unit 30Y by the second transport screw 24Y returns to the first supply unit 29Y through the other opening provided in the partition wall 28Y. The T sensor 26Y composed of a magnetic permeability sensor is provided on the bottom wall near the center of the second supply unit 30Y, and outputs a voltage having a value corresponding to the magnetic permeability of the developer passing therethrough. Since the magnetic permeability of the developer shows a certain degree of correlation with the toner density of the developer, the T sensor 26Y outputs a voltage having a value corresponding to the Y toner density. This output voltage value is sent to a control unit (not shown).
[0017]
This control unit includes a RAM, in which the V voltage for Y, which is the target value of the output voltage from the T sensor 26Y, and the output voltages from the T sensors 26M, 26C, and 26K mounted in other developing devices. The data of M target Vtref, C target Vtref, and K target Vtref are stored. For the developing device 20Y, the value of the output voltage from the T sensor 26Y is compared with the Vtref for Y, and the powder pump 27Y connected to a Y toner cartridge (not shown) is driven for a time corresponding to the comparison result, thereby generating Y toner. The Y toner in the cartridge is supplied into the second supply unit 30Y. By controlling the driving of the powder pump 27Y (toner replenishment control) in this way, an appropriate amount of Y toner in the second supply unit 30Y is supplied to the developer that consumes Y toner by development and lowers the Y toner concentration. And the Y toner concentration of the developer supplied to the first supply unit 29Y is maintained within a predetermined range. Similar toner replenishment control is performed for the other developing devices 20M, 20C, and 20K.
[0018]
[Transfer unit]
The photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11K are in contact with the transfer conveyance belt 60 of the transfer unit 6 disposed below the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11K to form a transfer nip as a transfer position. FIG. 5 is an enlarged view showing a schematic configuration of the transfer unit 6. The transfer conveyance belt 60 which is a conveyance body used in the transfer unit 6 has a volume resistivity of 10. ⁹ -10 ¹¹ A high-resistance endless single-layer belt of [Ωcm], and PVDF (polyvinylidene fluoride) is used as the material thereof. The transfer / conveying belt 60 as an endless belt is grounded so as to pass through the transfer positions that are in contact with and face the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11K of the toner image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K. Two support rollers 61 are hung around.
[0019]
Of these support rollers 61, one is a drive roller that is rotationally driven by a driving means (not shown) to apply a driving force to the transfer conveyance belt 60. Further, the rightmost support roller 61 in the drawing is disposed so as to face the electrostatic attraction roller 62 to which a predetermined voltage is applied from the power source 62a. The transfer paper 100 is fed between the support roller 61 and the electrostatic attraction roller 62 by the resist roller pair 5 and electrostatically attracted onto the transfer conveyance belt 60. The leftmost support roller 61 in the drawing is a drive roller that rotates by a driving means (not shown) to frictionally drive the transfer conveyance belt 60. In addition, a bias roller 63 to which a predetermined cleaning bias is applied from a power source 63a is disposed so as to contact an outer peripheral surface of a transfer conveyance belt 60 portion positioned between two lower support rollers 61 in the drawing. .
[0020]
Below each transfer nip, transfer bias applying members 65Y, 65M, 65C, and 65K that are in contact with the back surface of the transfer conveyance belt 60 are provided. These transfer bias applying members 65Y, 65M, 65C, and 65K are constituted by Mylar fixed brushes, and transfer biases are applied from the transfer bias power supplies 9Y, 9M, 9C, and 9K. The transfer bias applied by the transfer bias applying member applies transfer charge to the transfer conveyance belt 60, and a transfer electric field having a predetermined strength is formed between the transfer conveyance belt 60 and the surface of the photosensitive drum at each transfer position. .
[0021]
The previously shown one-dot chain line in FIG. 2 indicates the transfer paper conveyance path. A transfer sheet (not shown) fed from the sheet feeding cassettes 3 and 4 is conveyed by a conveyance roller while being guided by a conveyance guide (not shown), and is sent to a temporary stop position where the registration roller pair 5 is provided. The transfer paper delivered at a predetermined timing by the registration roller pair 5 is carried on the transfer conveyance belt 60 and passes through each transfer nip that can come into contact with the toner image forming portions 1Y, 1M, 1C, and 1K.
[0022]
The respective toner images developed on the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11K of the toner image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K are superimposed on the transfer paper at the respective transfer nips, and the transfer electric field and the nip pressure. Is transferred onto the transfer paper. By this superposition transfer, a full-color toner image is formed on the transfer paper.
[0023]
[Static elimination]
In FIG. 3 described above, the surface of the photosensitive drum 11Y after the toner image is transferred is coated with a predetermined amount of lubricant by the brush roller 12Y and then cleaned by the counter blade 13Y. Then, it is neutralized by the light emitted from the static elimination lamp 14Y, and is prepared for the formation of the next electrostatic latent image.
[0024]
[Fixing unit]
On the other hand, the transfer paper 100 on which the full-color toner image is formed is discharged onto the paper discharge tray 8 after the full-color toner image is fixed in the fixing unit 7 (see FIG. 2) having a heating roller. The fixing unit 7 includes a temperature sensor (not shown) that detects the temperature of the heating roller.
[0025]
By the way, when forming a full-color image by superimposing and transferring toner images of each color, if any one of the colors of the toner images is misaligned, a so-called color misalignment is caused to disturb the color tone of the full-color image. End up. For this reason, in this laser printer, the laser irradiation start timing for each photosensitive drum is determined so that the toner images of the respective colors can be perfectly superimposed at each transfer nip. However, even in such a configuration, when the moving speed of the transfer / conveying belt becomes unstable due to the thickness deviation in the circumferential direction as shown in FIG. 1, the overlapping position shifts and color shift occurs.
[0026]
This color misregistration is based on a one-dola method in which each toner image is sequentially formed on a single photosensitive drum, and the intermediate transfer belt, which is an endless belt, is rotated several times so that these toner images are sequentially superimposed and primarily transferred. However, the tandem method using a plurality of photosensitive drums as in the present laser printer is more likely to appear. This is for the reason described below. In other words, since fluctuations in the belt moving speed are caused by a thickness deviation in the belt circumferential direction, a regular pattern appears in the speed fluctuations around the belt. The speed variation of the same pattern is repeated every belt revolution. Even if such speed fluctuation occurs in the 1-draft system, the toner images of the respective colors are superimposed and transferred in the same transfer nip while changing the speed in the same pattern, so that it is difficult to cause a relative transfer position shift. On the other hand, in the tandem system, the toner images of each color are overlaid and transferred before the belt makes one round, and therefore, the speed fluctuation per one round of the belt causes a transfer position shift. As described above, it is difficult to cause color misregistration in the single-drum method. However, regardless of whether the single-drum method or the tandem method is used, disorder of the shape of the transferred image due to speed fluctuation is unavoidable. Therefore, even if the single-draft method is used, the image quality deteriorates when the belt moving speed fluctuates.
[0027]
Next, a characteristic configuration of the laser printer will be described.
The laser printer includes the transfer / conveying belt 60 formed by an inflation molding method. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a twin-screw extrusion die used for inflation molding. In the figure, a biaxial extrusion mold 70 includes a pipe-shaped outer mold 71 and a roller-shaped inner mold 72 disposed inside the pipe-shaped outer mold 71. The outer mold 71 includes a heating unit 71a in which the inner mold 72 is disposed, and a cooling unit 71b having a larger diameter and no inner mold 72 disposed therein. The heating unit 71a is not illustrated. It is heated to about 200 [° C.] by the heating means. The inner mold 72 is provided with a vent hole 72a at the center thereof, and compressed air is blown from a blower (not shown). A circular slit is formed between the outer mold 71 and the inner mold 72.
[0028]
Inflation molding is performed as follows.
[Molding process]
First, the kneaded product 101 in which PVDF as a base material and conductive filler (carbon black, acetylene black, etc.) are kneaded in a heating environment is injected into the circular slit of the biaxial extrusion die 70 and cooled while being heated. Extruded to the part 71b side and molded into an endless belt shape. And the kneaded material 101 extruded into the cooling part 71b is pressurized toward the inner peripheral surface of the cooling part 71b by the compressed air discharged from the vent hole of the inner mold 72. By this pressurization, the molded product is cooled and solidified while being stretched into a thinner endless belt, and is extruded out of the mold as an endless belt substrate. In the present embodiment, since the transfer conveyance belt 60 is very thin, less than 0.1 [mm], the heating unit (71a) and the cooling unit (71b) having different diameters are used. An inflation molding method is employed in which the kneaded product (101) is stretched by the cooling part (71b) of the twin-screw extrusion die 70 having the above. However, as long as the transfer / conveying belt 60 is relatively thick, an extrusion molding method may be employed in which the kneaded material is molded using a single screw extrusion die having a constant diameter in the extrusion direction.
[0029]
[Division process]
As shown in FIG. 7, the endless belt base 80 obtained by molding is originally divided into a single piece by dividing it at a pitch of a width W that is the same as the width of the transfer conveyance belt, as shown in FIG. Become an endless belt. However, in this embodiment, as shown in FIG. 8, after a mark 81 extending in a straight line in the width direction is attached, the mark 81 is divided at a half W / 2 pitch.
[0030]
[Jointing process]
As shown in FIG. 9, the divided endless belt base 82 is joined every two pieces (82a, 82b) to form one endless belt. At this time, the respective marks 81 are phased in the circumferential direction. Joined in state. For this bonding, an adhesive bonding method using an adhesive or a welding bonding method using an ultrasonic vibrator is used.
[0031]
[Finishing process]
In the vicinity of both ends of the inner peripheral surface of the endless belt obtained by joining, as shown in the cross section of FIG. The endless belt is set to have a width W so that the inner dimension X between the detent protrusions 83 is larger than the length of the support roller (61), and the portion of the inner dimension X is a drive roller (support roller 61). It is driven while being stretched by one of them.
[0032]
FIG. 11 is a perspective view showing the transfer / conveying belt 60 in which the two endless belt bases 82a and 82b are joined so that the phase angle of the mark 81 is 90 [°] (deviation of 1/4 turn). It is. The inventors performed the following test using the transfer / conveying belt 60 and the endless belt base 82a having only half the width before joining. That is, first, after the endless belt base 82a was stretched by a plurality of support rollers, the relationship between the position of the mark 81 and the moving speed Va was tested while being driven by one of them (drive roller). Then, according to the movement position of the mark 81, it turned out that the moving speed Va is changed like the graph shown in FIG. The fluctuation of the moving speed V draws a beautiful sine curve, and its one period T is just one belt revolution. Next, the present inventors performed a similar test using the transfer conveyance belt 60 to obtain the moving speed V. In the graph of the moving speed V at this time, as shown in FIG. 13, the value of one cycle T is the same as the previous test, but the amplitude is reduced. The belt speed fluctuation was suppressed. At this time, if the endless belt base 82b moves alone, the graph of the moving speed (start of movement is based on the arrow 81) Vb is as shown in FIG. Then, when the three graphs are superimposed, the result is as shown in FIG. The waveform of the moving speed V is a composite waveform of the moving speed Va and the moving speed Vb. Therefore, the moving speed V can be obtained by a simple expression as shown in the following equation (1).
[Expression 1]
V = (Va + Vb) / 2
[0033]
The above test results suggest that the following phenomenon occurs. That is, since the transfer and transport belt 60 is joined with the two endless belt bases 82a and 82b in a state where the marks 81 are in phase with each other, the thin portion and the thick portion are mixed in the width direction. Both parts are stretched together at the stretch position. It is considered that the force that increases the moving speed V of the entire transfer conveyance belt 60 by being influenced by the thick portion at this stretched position is suppressed by the influence of the thin portion.
[0034]
FIG. 16 is a perspective view showing the transfer / conveying belt 60 in which the two endless belt bases 82a and 82b are joined so that the phase angle of the mark 81 is 180 [deg.] (Deviation of a half circumference). As shown in FIG. 1, the thinnest part of the endless belt faces the thickest part. Therefore, when the phase angle is 180 [°], both parts are joined. Become. When the moving speed V was measured using the transfer / conveying belt 60, it was confirmed that the speed fluctuation hardly occurred. This is because the speed fluctuation in one endless belt base (82a) and the speed fluctuation in the other endless belt base (82b) are just offset as shown in FIG.
[0035]
The tandem laser printer provided with the transfer conveyance belt 60 has been described as an endless belt. However, a one-dola or tandem color image forming apparatus provided with an intermediate transfer belt, and an image provided with a photoreceptor belt. Needless to say, the present invention can also be applied to a forming apparatus.
[0036]
As described above, according to the manufacturing method of the transfer / conveying belt 60 of the laser printer according to the present embodiment, it is possible to move without relying on complicated feedback control using a molding method such as an inflation molding method or an extrusion molding method suitable for mass production. A belt that suppresses instability of the speed V can be manufactured.
Further, when both bases are joined so that the phase angle of the mark 81 is 180 [°], that is, the split surfaces of the two endless belt bases 82a and 82b are in phase with each other by a half belt circumference. The speed fluctuation of one endless belt base caused by the thickness deviation and the speed fluctuation of the other endless belt base are just offset. As a result, speed fluctuations caused by the thickness deviation of the transfer / conveying belt 60, which is an endless belt, can be almost eliminated.
Further, according to the laser printer according to the present embodiment, the speed fluctuation is complicated even though the tandem method in which the color deviation is likely to occur due to the speed fluctuation caused by the circumferential thickness deviation of the transfer conveyance belt 60 is used. Therefore, the color shift can be suppressed without cost. In addition, since the transfer / conveying belt 60 manufactured at low cost by an inflation molding method or an extrusion molding method suitable for mass production is used, this can also reduce the cost.
[0037]
【The invention's effect】
According to the invention of the belt manufacturing method of claim 1 or 2, it is possible to manufacture an endless belt that can be molded suitable for mass production and can suppress instability of the moving speed without relying on complicated feedback control. There is an excellent effect of being able to.
According to the invention of the endless belt according to the third aspect, there is an excellent effect that molding suitable for mass production is possible and instability of the moving speed can be suppressed without relying on complicated feedback control.
According to the invention of the image forming apparatus of the fourth or fifth aspect, there is an excellent effect that it is possible to suppress the disturbance of the image due to the unstable movement speed of the endless belt while reducing the cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an endless belt formed by extruding a base material from a mold.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a laser printer according to the embodiment.
FIG. 3 is an enlarged view showing a schematic configuration of a toner image forming unit 1Y of the laser printer.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a developing device 20Y of the toner image forming unit 1Y.
FIG. 5 is an enlarged view showing a schematic configuration of a transfer unit of the laser printer.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a twin-screw extrusion die used for inflation molding.
FIG. 7 is a perspective view showing an example in which an endless belt base formed by inflation molding is divided at a belt width pitch W.
FIG. 8 is a perspective view showing the endless belt substrate divided for a transfer conveyance belt of the laser printer.
FIG. 9 is a perspective view illustrating a joining step in the manufacturing method of the transfer conveyance belt.
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a finishing step in the manufacturing method.
FIG. 11 is a perspective view showing a transfer conveyance belt in which two endless belt bases are joined so that the phase angle of the mark is 90 [°].
FIG. 12 is a graph showing fluctuations in the moving speed Va in one endless belt base.
FIG. 13 is a graph showing fluctuations in the moving speed V of the transfer conveyance belt.
FIG. 14 is a graph showing fluctuations in the moving speed Vb in the other endless belt base.
FIG. 15 is a graph showing fluctuations in movement speeds Va, V, and Vb at the same time.
FIG. 16 is a perspective view showing a transfer conveyance belt in which two endless belt bases are joined so that the phase angle of a mark is 180 [°].
FIG. 17 is a graph showing simultaneously fluctuations in movement speeds Va, V, Vb in the transfer conveyance belt.
[Explanation of symbols]
1 Toner image forming unit (image forming unit)
2 Optical writing unit
3, 4 Paper cassette
5 Registration roller pair
6 Transfer unit
7 Fixing unit
8 Output tray
11 Photosensitive drum (latent image carrier)
20 Developing device (developing means)
22 Development roller
27 Powder pump
29 First supply section
30 Second supply section
60 Transfer conveyor belt (endless belt)

Claims (5)

基材を無端ベルト基体に成型する成型工程を実施して無端ベルトを製造するベルト製造方法において、
上記成型工程で得た無端ベルト基体に、ベルト幅方向に直線状に延びる目印を付した後、その無端ベルト基体をベルト幅方向に複数に分割する分割工程と、分割された複数の無端ベルト基体を、互いの該目印の位置をベルト周方向にずらした状態で接合する接合工程とを実施することを特徴とするベルト製造方法。In a belt manufacturing method for manufacturing an endless belt by carrying out a molding step of molding a base material into an endless belt base,
The endless belt substrate obtained in the above molding step, after subjecting the marker extending linearly in the belt width direction, a dividing step of dividing a plurality of the endless belt base in the belt width direction, a plurality of divided endless belt substrate was And a joining step of joining the marks in a state where the positions of the marks are shifted in the belt circumferential direction . 請求項１のベルト製造方法において、
上記分割工程で分割された２つの上記無端ベルト基体を、上記接合工程で互いの上記目印の位置をベルト周方向にベルト半周分だけずらした状態で接合することを特徴とするベルト製造方法。In the belt manufacturing method of Claim 1,
A belt manufacturing method characterized in that the two endless belt bases divided in the dividing step are joined in a state where the positions of the marks are shifted by a half belt circumference in the belt circumferential direction in the joining step. 無端状の無端ベルトであって、
請求項１又は２のベルト製造方法によって製造されたことにより、ベルト周方向に厚み偏差のある複数の無端ベルト基体が、それぞれ最大偏差部分をベルト周方向に互いに合わせないように接合されて１つのベルト体となっていることを特徴とする無端ベルト。 An endless endless belt,
Due to the belt manufacturing method according to claim 1 or 2, a plurality of endless belt bases having a thickness deviation in the belt circumferential direction are joined so that the maximum deviation portions are not aligned with each other in the belt circumferential direction . An endless belt characterized by a belt body. 像を搬送する無端ベルトを用いて画像を形成する画像形成装置において、
該無端ベルトとして請求項３の無端ベルトを用いたことを特徴とする画像形成装置。In an image forming apparatus that forms an image using an endless belt that conveys an image,
An image forming apparatus using the endless belt according to claim 3 as the endless belt. 請求項４の画像形成装置であって、
潜像を担持する潜像担持体と、該潜像を現像する現像手段とを有する像形成ユニットが複数設けられ、各潜像担持体上でそれぞれ現像された可視像を転写体に重ね合わせて転写する転写手段し、且つ、該転写体、又はこれを介して上記像を搬送する搬送体として上記無端ベルトを用いることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 4,
A plurality of image forming units each having a latent image carrier that carries a latent image and a developing unit that develops the latent image are provided, and a visible image developed on each latent image carrier is superimposed on a transfer member. An image forming apparatus using the endless belt as a transfer unit that transfers the image and the transfer member or a transfer member that transfers the image through the transfer member.

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