专利名称：带单元和图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于使用环形转印带在记录介质上形成调色剂图像的带单元以及图像形成装置。
背景技术：
近年来，出现了诸如复印机或打印机的电子照相图像形成装置，用于首先将光电导体上的调色剂图像转印到环形中间转印带，然后将其二次地转印到记录介质。通常如图1所示，为了防止在通过多个辊绷紧、悬挂、以及驱动中间转印带旋转时发生水平位移，在中间转印带1的两端均附着有由橡胶制成的肋(rib，肋条)2。在传统的中间转印带1中，当水平位移增加时，肋2接触辊3的边，因此防止了水平位移扩大。
然而，肋2与中间转印带1的材料不同，并在形成之后被附着到中间转印带1的两端。因此，由于中间转印带1和肋2的热膨胀系数不同，为了防止在使用时肋2在接合处搭接，在肋2的接合处设置宽度大约为4mm的狭缝(slit)。
然而，通常，当在肋2的接合处的狭缝经过辊3时，中间转印带1的状态可能会改变。一般地，中间转印带1的带传送速率不均匀，并且会由于水平位移而轻微地改变。然而，在肋2的接合处，中间转印带1的表面由于狭缝而产生弯曲并延伸，使得带传送速率变化较大。此外，当辊3的直径很小并且中间转印带1绕着辊3的绕角(winding angle)减小时，由肋2的接合处的狭缝引起的中间转印带1的状态改变变得明显。
因此，通常，如果减小用于绷紧和悬挂中间转印带1的辊3的直径以使装置小型化，并且使中间转印带1绕着辊3的绕角成为锐角，那么当肋2的接合处经过辊3时，带传送速率改变很大，而且可能扰乱调色剂图像。此外，当在中间转印带1上叠加多种颜色的调色剂图像以获取彩色图像时，带传送速率改变很大，因此削弱了颜色叠印精度，并且可能降低图像质量。
因此，即使当用于绷紧和悬挂配备有用于防止水平位移的肋的中间转印带的辊的直径减小时，期望用于防止由肋的接合处的狭缝引起的中间转印带状态的改变并获得没有调色剂图像扰动的高度精确的图像的带单元以及图像形成装置。
发明内容
因此，本发明致力于用于实现小型化的带单元，以防止转印到中间转印带上的调色剂图像受干扰以及改善图像质量。
为了实现上述效果，根据本发明的实施例，提供了一种带单元，包括环形带基材(base material)，可旋转地被驱动，以承载调色剂图像；肋件，在环形带基材的内围的两侧上凸出，与旋转驱动方向平行；辊件，与环形带基材的内围表面接触，以可旋转地驱动环形带基材；以及支持件，在辊件两侧上与肋件相对的位置与肋件接触，以支持肋件。
图1是示出用于绷紧和悬挂中间转印带的传统辊的示意图；
图2是示出本发明实施例的彩色复印机的图像形成单元的示意性框图；图3是示出本发明实施例的中间转印带的示意性框图；图4是示出本发明实施例的用于绷紧和悬挂中间转印带的第一张力辊和支持辊的示意图；图5是示出本发明实施例的中间转印带的带传送速率的变化的图表；以及图6是示出当传统带单元和本发明实施例的带单元中的第一张力辊的直径改变时转印图像的图像质量的图(表1)。
具体实施例方式
以下，将参照附图来详细描述本发明的实施例。图2是示出作为本发明实施例的图像形成装置的4个前后排列型(4-each tandemtype)彩色复印机的图像形成单元7的示意性框图。图像形成单元7具有黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)、和黑色(K)的四个图像形成单元11Y、11M、11C、和11K，它们沿着作为组成带单元8的环形带的中间转印带10的下侧平行设置。
图像形成单元11Y、11M、11C、和11K分别具有作为图像承载件的感光鼓12Y、12M、12C、和12K。
在图像形成单元11Y、11M、11C、和11K中，在感光鼓12Y、12M、12C、和12K周围，在箭头m方向的旋转方向上，设置有充电器13Y、13M、13C、和13K；显影装置14Y、14M、14C、和14K；以及光电导体清洁器16Y、16M、16C、和16K。来自激光曝光装置17的曝光光照射在感光鼓12Y、12M、12C、和12K周围的充电器13Y、13M、13C、和13K与显影装置14Y、14M、14C、和14K之间。感光鼓12Y、12M、12C、和12K周围的充电器13Y、13M、13C、和13K、激光曝光装置17、显影装置14Y、14M、14C、和14K、以及光电导体清洁器16Y、16M、16C、和16K组成调色剂图像形成件。
通过首次转印辊18Y、18M、18C、和18K将首次转印电压施加到带单元8的中间转印带10与感光鼓12Y、12M、12C、和12K相对的首次转印位置，并且感光鼓12Y、12M、12C、和12K上的调色剂图像首次转印到中间转印带10。通过作为组成带单元8的辊件的驱动辊20、对置辊21、以及第一张力辊22至第四张力辊25来绷紧和悬挂中间转印带10。第一张力辊22至第四张力辊25的直径大约为12mm，以及绕着第一张力辊22的中间转印带10的绕角为57.3°。
在由对置辊21支持的中间转印带10的二次转印位置，设置二次转印辊27与其相对。经由作为记录介质的纸张P通过二次转印辊27将二次转印电压施加到二次转印位置，并且中间转印带10上的调色剂图像被二次转印到纸张P。首次转印辊18Y、18M、18C、和18K和二次转印辊27与中间转印带10一起组成转印件。在中间转印带10的二次转印辊23的下游侧安装有带清洁器10a。
接下来，将详细描述带单元8。如图3所示，在厚度大约为0.1mm的由聚酰亚胺制成的无缝中间转印带10的内围两侧，分别固定厚度大约为1mm的由橡胶制成的作为肋件的细线(fine-line)肋28。每个肋28在接合处均具有宽度大约为4mm的狭缝28a。设置接合处的狭缝28a用于防止肋28由于在中间转印带10与肋28之间的膨胀系数的差异而导致的在接合位置搭接。只要在接合处肋28的两端没有搭接，狭缝28a的宽度就不受限制，并且可以为2mm左右。
在带单元8中，在处于中间转印带10的小绕角的第一张力辊22中，在第一张力辊的两侧与肋28相对的位置，安装图4中示出的作为支持件的支持辊30。支持辊30与第一张力辊22同轴地并且不受其约束地附着至第一张力辊22的辊轴22a。第一张力辊22绷紧并悬挂中间转印带10，同时支持辊30支持在中间转印带10两侧上的肋28。
支持辊30被形成为满足下列公式支持辊30的直径＝(第一张力辊22的直径)-(肋28的厚度×2)并且在该实施例中，支持辊30的直径＝12-2＝10mm。肋28的接合处的两端均被支持辊30支持，因此减小了肋28的接合处的狭缝28a对转印带10的影响。此外，支持辊30不受辊轴22a的约束，使得在支持肋28期间，没有由于摩擦而对肋28产生负荷。因此，中间转印带10不会受到由于肋28的接合处的狭缝28a经过第一张力辊22的位置而导致的带传送速率变化的影响。
接下来，将描述本发明的操作。当启动图像形成处理，然后从扫描仪或个人计算机终端输入图像信息时，旋转感光鼓12Y、12M、12C、和12K，并且通过图像形成单元11Y、11M、11C、和11K顺序地执行图像形成步骤。在黄色(Y)图像形成单元11Y中，感光鼓12Y的表面被充电器13Y均匀地充电，然后对应于黄色(Y)的图像信息的激光束照射在曝光位置17Y，因此形成静电潜像。此外，感光鼓12Y通过显影装置14Y形成调色剂图像，与在箭头S方向上旋转的中间转印带10接触，并且通过首次转印辊18Y将调色剂图像首次转印到中间转印带10上。
此时，在第一张力辊22的位置，辊直径很小(例如12mm)，并且中间转印带10绕第一张力辊22的绕角为锐角(例如57.3°)。然而，第一张力辊22两侧上的支持辊30支持肋28，并且在肋28的接合处的狭缝28a处支持接合处的两端。
因此，尽管狭缝28a形成在肋28的接合处，但是当狭缝28a经过具有小辊直径的第一张力辊22时，不会使中间转印带10弯曲。结果，可以防止转印带10的带传送速率减慢很多，并且减小了由肋28的接合处的狭缝28a引起的转印带10的带传送速率的变化。也就是说，当肋28的接合处的狭缝28a经过第一张力辊22时，中间转印带10的带传送速率的变化很小，并且感光鼓12Y上的黄色(Y)调色剂图像被高度精确地转印到中间转印带10。
与黄色(Y)调色剂图像的形成处理类似地执行品红色(M)、青色(C)、和黑色(K)的调色剂图像形成处理。形成在感光鼓12M、12C、和12K上的调色剂图像被顺序地叠加并被转印到中间转印带10上形成有黄色(Y)调色剂图像的位置，并且在中间转印带10上形成全色调色剂图像。此时，与黄色(Y)调色剂图像的转印类似，当肋28的接合处的狭缝28a经过第一张力辊22时，支持辊30支持肋28的接合处的两端。因此，形成在感光鼓12M、12C、和12K上的调色剂图像被叠加，并且被高度精确地转印，而没有由于中间转印带10的速率变化而导致的图像扰动。
之后，叠加在中间转印带10上的全色调色剂图像到达二次转印辊27的位置，并且通过二次转印辊27的转印偏压一起地(in abatch)被二次转印到纸张P上，然后纸张P被发送到定影步骤，并完成调色剂图像。在二次转印结束后，通过带清洁器10a清洁中间转印带10的剩余调色剂。此外，在将调色剂图像首次转印到中间转印带10上之后，通过清洁器16Y、16M、16C、和16K去除感光鼓12Y、12M、12C、和12K上剩余的调色剂，并且准备下一次图像形成处理。
接下来，在该实施例的带单元8中，执行当驱动中间转印带10时带传送速率的变化测量试验，并且作为比较实例，测量当通过没有支持辊30的传统带单元驱动中间转印带10时带传送速率的变化。对于带传送速率的变化测量，使用激光多普勒速率计测量中间转印带10的传送面。
如图5所示，在没有安装支持辊30的传统带单元中，如实线β所示，在肋28的接合处的狭缝28a通过第一张力辊22的时刻(t1，t2)，中间转印带10的带传送速率变化很大。另一方面，在该实施例的带单元8中，如虚线α所示，确定出中间转印带10的带传送速率在时刻t1和t2减小，并且可以获得高度精确的转印图像。
接下来，在该实施例的带单元8和传统带单元8中，中间转印带10绕着第一张力辊22的绕角保持在57.3°，并且改变第一张力辊22的直径，然后执行对中间转印带10的带传送速率的变化测量试验。结果，如图6中的表1所示，在传统带单元中，当辊直径为20mm或小于20mm时，中间转印带10的带传送速率在时刻t1和t2变化很大，并且干扰了转印图像。与此相比，在该实施例的带单元8中，确定出即使辊直径在12mm至20mm范围内，中间转印带10的带传送速率在时刻t1和t2也变化很小，并且可以实现令人满意的转印。
根据该实施例，在用于绷紧和悬挂中间转印带10的第一张力辊22的两侧，由支持辊30支持肋28，并且即使在肋28的接合处的狭缝28a处，肋28的两端也被支持辊30支持。因此，为了使带单元8小型化，即使中间转印带10的绕角成为锐角并且使第一张力辊22的直径变小，当在肋28的接合处形成的狭缝28a经过第一张力辊22时，也可以防止中间转印带10的弯曲，并且可以使中间转印带10的带传送速率的变化变小。结果，除非图像被中间转印带10的速率变化干扰，感光鼓12Y、12M、12C和12K上的调色剂图像可以高度精确地转印到中间转印带10，并且可以实现高图像质量的小型图像形成装置。
此外，本发明不限于上述实施例，并且可以在本发明的范围之内进行各种修改。例如，对图像形成件的数目和调色剂图像的颜色种类没有限制，并且采用使用旋转型而不是前后排列型的图像形成件的显影装置，单个图像承载件上的潜像可以顺序地显影。此外，对环形带基材的材料和厚度没有限制，并且可以使用不同于无缝型的任何类型。对肋件的材料和厚度没有限制，并且对接合处的狭缝的大小也没有限制。
此外，对辊件的直径和环形带基材绕着辊件的绕角没有限制，只要能获得高度精确的转印图像即可。此外，支持件的结构是可选的，并且支持件可以与辊件整体形成。
如上所述，根据本发明，即使使用于绷紧和悬挂环形带基材的辊件的直径变小，并且使环形带基材的绕角变小，当用于防止环形带基材水平位移的肋件被支持件支持时，可以减小当肋件的接合处经过辊件时环形带基材的带传送速率的变化，并且可以防止转印时调色剂图像受干扰。因此，除非削弱图像质量，可以实际应用小型带单元和图像形成装置。
权利要求
1.一种带单元，包括环形带基材，可旋转地被驱动，以承载调色剂图像；肋件，在所述环形带基材的内围的两侧上凸出，与旋转驱动方向平行；辊件，与所述环形带基材的所述内围表面接触，以可旋转地驱动所述环形带基材；以及支持件，在所述辊件两侧上与所述肋件相对的位置处与所述肋件接触，以支持所述肋件。
2.根据权利要求1所述的带单元，其中，所述肋件设置在所述环形带基材的所述内围上，使得接合处具有间隙。
3.根据权利要求2所述的带单元，其中，所述环形带基材是无缝的。
4.根据权利要求1所述的带单元，其中，所述支持件形成为与所述辊件同轴的辊形。
5.根据权利要求4所述的带单元，其中，所述支持件绕所述辊件的轴自由地旋转。
6.根据权利要求1所述的带单元，其中，所述辊件的辊直径小于22mm。
7.根据权利要求6所述的带单元，其中，所述支持件形成为与所述辊件同轴的辊形，并且满足以下公式支持件的直径＝(辊件的直径)-(肋件的厚度×2)。
8.根据权利要求1所述的带单元，其中，所述环形带基材是中间转印带，在首次转印形成在图像承载件上的调色剂图像之后，所述中间转印带将所述调色剂图像二次转印到记录介质。
9.根据权利要求8所述的带单元，其中，所述辊件在所述旋转驱动方向上所述中间转印带的上游侧设置在所述二次转印位置附近。
10.一种图像形成装置，包括图像承载件；调色剂图像形成件，用于在所述图像承载件上形成调色剂图像；以及转印件，用于将形成在所述图像承载件上的所述调色剂图像转印到记录介质上，其中，所述转印件包括环形带基材，可旋转地被驱动，以承载调色剂图像；肋件，在所述环形带基材的内围的两侧上凸出，与旋转驱动方向平行；辊件，与所述环形带基材的所述内围表面接触，以可旋转地驱动所述环形带基材；以及支持件，在所述辊件两侧上与所述肋件相对的位置与所述肋件接触，以支持所述肋件。
全文摘要
本发明在具有小辊直径和中间转印带的锐角绕角的第一张力辊的两侧设置支持辊。安装在中间转印带内围表面两端的肋由支持辊来支持，以防止当在肋的接合处形成的狭缝经过第一张力辊时中间转印带弯曲。这样，减小了中间转印带的带传送速率的变化，对于旨在小型化的带单元的中间转印带，获得了没有图像扰动的高度精确的转印图像。
文档编号G03G15/00GK1916781SQ20061010981
公开日2007年2月21日 申请日期2006年8月14日 优先权日2005年8月18日
发明者蜂须贺隆明, 海宝敏 申请人:株式会社东芝, 东芝泰格有限公司