JPH10254252A - 転写ベルト及びその製造方法、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 脱輪しにくい中間転写ベルトを提供すること
を課題とする。 【解決手段】中間転写ベルト９１の製造工程において
は、当初、内周面側を外に向けた状態で製造する。そし
て、最終的にはこれを裏返すことで、中間転写ベルト９
１を完成させる。脱輪は、この裏返しの際に、リブ９２
に歪みが残ることで発生している。従って、裏返す際
に、リブ９２に過大な応力が作用しないように、リブ９
２の各所に切り欠き９３を設ける。リブの内周側に微少
な孔を設けることでも同様の効果が得られる。また、裏
返した後リブを加熱して歪みを除去することでも同様の
効果が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の画
像形成装置において使用される転写ベルト及びその製造
方法、さらには、この転写ベルトを備えた画像形成装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置には、電子写真方式、熱転
写方式、インクジェット方式などの様々な方式がある。
このうち、電子写真方式による画像形成装置は、高速、
高画質、高静寂性などの点で他の方式に比べて優れてお
り、近年普及してきている。

【０００３】この電子写真方式の画像形成装置にも様々
な方式があり、例えば像担持体の表面にカラー像を重ね
た後、一括転写して画像形成を行う多重現像方式や、現
像と転写とのサイクルを繰り返し行う多重転写方式や、
一旦中間転写体上に各色の現像像（トナー画像）を順次
転写した後、転写材上に一括転写する中間転写方式など
がある。このうち、中間転写方式は、混色の心配がない
こと、様々なメディアへの対応が可能であることなどの
理由から注目されている。

【０００４】図９は、中間転写方式の画像形成装置の一
例を示す概略構成図である。同図において、回転ドラム
型の電子写真感光体（以下単に“感光ドラム”という）
１の周面には、その図示矢印Ｒ１の回転方向に沿って順
に、帯電器２、レーザ光ｒを回転ドラム１に照射するレ
ーザ露光光学系３、ブラック現像器５，マゼンタ現像器
６，シアン現像器７，イエロー現像器８、中間転写ベル
ト９、クリーナ１９および除電露光器１７が配置されて
いる。

【０００５】そして、上記各色の現像器５，６，７，８
は、不図示の駆動機構により必要に応じて選択的に感光
ドラム１に当接するように構成されている。

【０００６】また、中間転写ベルト９は、対向ローラ１
２、駆動ローラ１５およびテンションローラ１６に巻回
して張設されている。中間転写ベルト９が感光ドラム１
に接触する１次転写部には中間転写ベルト９を介在させ
て１次転写ローラ１０が配設され、この１次転写ローラ
１０にバイアス電源２０が接続されている。また、対向
ローラ１２には中間転写ベルト９を介在させて２次転写
ローラ１１が配設され、２次転写部が形成されている。
２次転写ローラ１１にはバイアス電源２１が接続されて
いる。

【０００７】なお、図中、符号“１３”を付したのは、
２次転写残トナーを中間転写ベルト９より除去するクリ
ーナである。また、符号“１４”を付したのは、除電器
である。

【０００８】このように構成された画像形成装置におい
て、感光ドラム１は、帯電器２で一様に帯電され、レー
ザ露光光学系３からレーザ光ｒが照射されて静電潜像が
形成される。そして、感光ドラム１上に形成された静電
潜像は、現像器５，６，７，８により各色について現像
が行われ、順次、中間転写ベルト９上に１次転写され
る。現像器５，６，７，８について上記工程が順次行わ
れた後、中間転写ベルト９上には、４色の重ねカラー画
像が形成されることになる。

【０００９】中間転写ベルト９に記録媒体としての転写
紙１８を介して２次転写ローラ１１が当接し、転写紙１
８上にカラー画像が一括して２次転写される。

【００１０】この１次転写工程および２次転写工程につ
いてさらに詳述する。 １次転写工程 感光ドラム１が負極性のＯＰＣ感光体である場合、静電
潜像の現像には、負極性トナーが用いられる。したがっ
て、バイアス電源２０によって１次転写ローラ１０に印
加する転写バイアスは、正極性である。

【００１１】中間転写ベルト９には、通常、厚さ１００
〜２００μｍ、体積抵抗率を１ｅ１１〜１ｅ１６Ωcm程
度に調整された樹脂フィルム（例えば、ＰＶｄＦ、ナイ
ロン、ＰＥＴ、ポリカーボネート）を用いる。このよう
に、中間転写ベルト９として薄膜のフィルムを用いるこ
とで、１次転写部における静電容量を大きく（数１００
〜数１０００ｐＦ）できるため、安定した転写電流が得
られる。

【００１２】なお、１次転写ローラ１０には、転写部位
における体積抵抗率１ｅ５ Ωcm以下のローラを用いる
のが一般的である。 ２次転写工程 ２次転写部では、対向電極となる対向ローラ１２を接地
させるとともに、２次転写ローラ１１にはバイアス電源
２１により正極性の転写バイアスを印加しておく。そし
て、この状態において、２次転写部に転写紙１８を通過
させることで２次転写を行う。なお、対向ローラ１２を
接地させる代わりに、適当なバイアスを印加する場合も
ある。

【００１３】２次転写工程が終了したのちは、２次転写
後も中間転写ベルトに残っているトナー（２次転写残ト
ナー）を、クリーナ１３により除去する。さらにその
後、中間転写ベルト９を除電器１４により除電する。除
電器１４としては、ＡＣコロナ帯電を用いることが多
い。除電効率を上げるため、一般的には、除電器１４の
対向位置に、中間転写ベルト９を介して電極が設けられ
る。なお、１次転写工程終了後も感光ドラム１上に残っ
ているトナー（１次転写残トナー）は、クリーナ１９に
より回収され、感光ドラム１は除電露光器１７で初期化
されて次のサイクルに備える。

【００１４】ところで、中間転写ベルト９としては、上
述の樹脂フィルム以外にも、芯体を有するゴムベルトを
用いたものもある。ゴムベルトを採用するのは主とし
て、高い耐久性が必要な場合である。このようなゴムベ
ルトでできた中間転写ベルト９には、裏面にリブ９ａ
（図１０参照）を設け、このリブ９ａを駆動ローラ１
５、テンションローラ１６の端部に設けた溝２４にはめ
ることによって、該中間転写ベルト９の蛇行を防止した
ものもある。

【００１５】しかし、この様なリブ付きゴムベルトは、
リブやベルトを精度良く作成するのが困難であった。そ
こで、本件出願人等は、これまで、このようなリブ付き
のゴムベルトを作成する方法を提案してきた。該製造方
法は、あらかじめゴムベルト表面にリブを形成し、その
後、ベルトの表裏を引っくり返すというものである。以
下、該方法による中間転写ベルト作成の手順を工程ごと
に説明する。

【００１６】工程Ａ１．中間転写ベルトに使用するゴム
を、メチルエチルケトン等の溶剤に溶かす。以下、これ
を“ゴム糊”と呼ぶ。

【００１７】工程Ａ２．織物の芯体を、このゴム糊に浸
す。

【００１８】工程Ａ３．ゴム糊を浸した織物の芯体を、
円筒状の型（マンドレル）に巻き付ける。

【００１９】工程Ａ４．マンドレルに巻き付けた芯体の
上に、未加硫のゴムを巻き付ける。

【００２０】工程Ａ５．型をかぶせて、加熱、加硫を行
う。

【００２１】工程Ａ６．加硫の完了したベルトの表面を
研磨し、リブを形成する。

【００２２】工程Ａ７．リブの完成したベルトを型から
外し裏返す。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】上述した方法によって
作成した中間転写ベルトは、リブの位置精度および芯体
の位置精度（ゴム層内部においての）が共に高い。

【００２４】しかし、その一方で、このようにして作成
した中間転写ベルトは、プリント中に中間転写ベルトが
溝から外れる（脱輪）ことがあった。中間転写ベルトが
脱輪すると、当然ながら画像形成装置は動作不能にな
る。そのため、中間転写ベルトの脱輪を防ぐ技術が望ま
れていた。

【００２５】本発明は、リブを備えた転写ベルトにおい
て、脱輪を防止した転写ベルト及びその製造方法を提供
することを目的とする。

【００２６】本発明は、脱輪のし難い転写ベルトを備え
た画像形成装置を提供することを目的とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本願発明者は、前述した
脱輪の原因を検討した。その結果、製造の最終工程にお
いてベルトを裏返す際にリブが歪んでしまうことが脱輪
の主たる原因であることを見いだした。すなわち、中間
転写ベルト９は円筒状であるため、これを裏返す際には
リブに大きな力が加わることはさけられない。そして、
場所によっては、該中間転写ベルトの材質の弾性限界を
超えて、無理に圧縮あるいは引き延ばされることもあ
る。また、裏返した後も、リブには周方向について圧縮
力が作用し続ける。その結果、リブ９ａには歪みができ
る（図７、図８参照）。本願発明は、このような知見に
基づいてなされたものである。

【００２８】本発明の第１の態様としては、電子写真方
式の画像形成装置におけるトナー像の転写に使用される
転写ベルトにおいて、円筒状のベルトと、前記ベルト内
周面に設けられ、且つ、物理的な欠落部を備えたリブ
と、を有することを特徴とする転写ベルトが提供され
る。

【００２９】前記欠落部は、前記リブの内周側に形成さ
れた切り欠きであってもよい。

【００３０】前記物理的欠落部は、前記リブに形成され
た穴であってもよい。

【００３１】本発明の第２の態様としては、像坦持体
と、前記像坦持体の表面にトナー像を形成する像形成手
段と、前記像坦持体の表面に形成されたトナー像を転写
材に転写するための、前述した態様の転写ベルトと、を
有することを特徴とする画像形成装置が提供される。

【００３２】本発明の第３の態様としては、電子写真方
式の画像形成装置においてトナー像の転写に使用される
転写ベルトの製造方法において、前記転写ベルトの内周
面を形成する側を、外側に向けた状態で円筒状のベルト
を形成するベルト形成工程と、前記形成されたベルトに
リブを形成するリブ形成工程と、前記リブの内周面側に
物理的な欠落部分を形成する欠落形成工程と、前記欠落
部分を形成した後、前記ベルトを表裏反転させる反転工
程と、を含んで構成されたことを特徴とする転写ベルト
の製造方法が提供される。

【００３３】本発明の第４の態様としては、電子写真方
式の画像形成装置においてトナー像の転写に使用される
転写ベルトの製造方法において、前記転写ベルトの内周
面を形成する側を、外側に向けた状態で円筒状のベルト
を形成するベルト形成工程と、前記形成されたベルトに
リブを形成するリブ形成工程と、前記ベルトを表裏反転
させる反転工程と、前記反転工程の後、前記リブを加熱
する加熱工程と、を含んで構成されたこと、を特徴とす
る転写ベルトの製造方法が提供される。

【００３４】作用を説明する。

【００３５】転写ベルトの内周面を形成する側を外側に
向けた状態で円筒状のベルトを形成する（ベルト形成工
程）とともに、このベルトの外周面（転写ベルトの内周
面を形成する側）にリブを形成する（リブ形成工程）。
そして、リブの内周面側に物理的な欠落部分（例えば、
切り下記、穴）を形成する（欠落形成工程）。その後、
ベルトを表裏反転させる（反転工程）。該ベルトは円筒
状であるため、該反転の際には大きな応力が加わりがち
である。しかし、リブに欠落部を設けたことで応力が緩
和されるため、歪みが残りにくい。この後、さらにリブ
を加熱すれば（加熱工程）、歪みをより確実に除去でき
る。

【００３６】このようにして製造された転写ベルトは、
リブに歪みがないため、画像形成装置に装着して使用し
ている際に脱輪することはない。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。 ［第１の実施形態］該第１の実施形態は、脱輪しにくい
中間転写ベルトを備えた画像形成装置である。該画像形
成装置の構成は、図１に示すとおりである。図１におい
ては、従来例（図１０）と同様の機能作用を有する部分
については、同一の符号を付した。本実施形態の画像形
成装置は、中間転写ベルト９１以外は、従来例と同様で
ある。従って、ここでは中間転写ベルト９１についての
み説明する。

【００３８】本実施形態の中間転写ベルト９１は、図２
に示すとおり、リブ９２の内周面９４の各所に切り欠き
９３（物理的欠落部分）が設けられている。切り欠き９
３を設けたことにより、後述する製造工程Ｂ８において
裏返す際にリブ９２に過大な応力が加わることがない。
また、裏返した後、リブ９２に作用する周方向の圧縮力
も小さい。

【００３９】なお、切り欠き９３の深さは、リブの高さ
ｔ（ｔ＝２〜４ｍｍ程度）の１／３〜２／３程度にする
のがよい。またその幅（内周方向）は、０．５〜２ｍｍ
程度の幅とするのが良い。完全にリブ９２の底まで切り
欠いてしまうと、強度が不足し却って蛇行が生じやすく
なる可能性がある。

【００４０】以上説明したとおり、本実施形態の画像形
成装置に使用されている中間転写ベルト９１にはリブ９
２の歪みがない。従って、これを用いた本実施形態の画
像形成装置では、該中間転写ベルト９１の脱輪は発生し
ない。

【００４１】次に、本実施形態における中間転写ベルト
９１の製造方法を説明する。中間転写ベルト９１は下記
の工程Ｂ１〜工程Ｂ８によって製造できる。

【００４２】工程Ｂ１．中間転写ベルトに使用するゴム
を、メチルエチルケトンに溶かす。以下、これを“ゴム
糊”と呼ぶ。

【００４３】工程Ｂ２．織物の芯体を、このゴム糊に浸
す。

【００４４】工程Ｂ３．ゴム糊に浸した織物の芯体を円
筒状の型（マンドレル）に巻き付ける。

【００４５】工程Ｂ４．マンドレルに巻き付けた芯体の
上に、未加硫のゴムを巻き付ける。

【００４６】工程Ｂ５．型をかぶせて、加熱、加硫す
る。

【００４７】工程Ｂ６．加硫の完了したベルト表面を研
磨し、リブ９２を成形する。

【００４８】工程Ｂ７．リブ９２に切り欠き９３を形成
する。

【００４９】工程Ｂ８．型から中間転写ベルトを外し、
裏返す。

【００５０】このように、切り欠き９３は、工程Ｂ７に
おいてリブ９２に切削等の簡単な加工を施すことで容易
に形成できる。従って、該製造方法を適用するに当たっ
てコスト上昇も少ない。

【００５１】本発明における“ベルト形成工程”とは、
該第１の実施形態においては工程Ｂ１〜工程Ｂ５に相当
する。“リブ形成工程”とは、工程Ｂ６に相当する。
“欠落部形成工程”とは、工程Ｂ７に相当する。“反転
工程”とは、工程Ｂ８に相当する。 ［第２の実施形態］該第２の実施形態は、脱輪しにくい
中間転写ベルトを備えた画像形成装置である。該画像形
成装置の構成は、図３に示すとおりである。図３におい
ては、従来例（図１０）と同様の機能作用を有する部分
については、同一の符号を付した。本実施形態の画像形
成装置は、中間転写ベルト９５以外は、従来例と同様で
ある。従って、ここでは中間転写ベルト９５についての
み説明する。

【００５２】本実施形態における中間転写ベルト９３
は、図４に示すとおり、リブ９６の内周面側領域に微少
な穴９７が形成されている。穴９７の直径は、０．０５
〜２ｍｍ程度が適当である。このような穴９７を設けた
ことで、中間転写ベルト９３（あるいは、リブ９６）
は、全体としてみた場合における弾性変形可能な範囲が
広がる。また、製造工程において裏返す際に発生する応
力も小さくなる。その結果、製造時に該中間転写ベルト
９３を裏返しても、リブ９６には歪みが残り難い。な
お、穴９７の効果は、原理的には第１の実施形態におけ
る切り欠き９３と同様の作用に基づいて得られるもので
ある。しかし、穴９７はリブの長手手方向全領域に設け
られているため、応力が局所的に加わった場合でも、第
１の実施形態と比べて歪みが残りにくい（第１の実施形
態では、歪みが残ることなく変形可能な範囲が広がって
いるのは、切り欠き９３の部分だけである。切り欠き９
３以外の部分において局所的に大きな応力が加わった場
合には、従来と同様に歪みができる）。

【００５３】また、該第２の実施形態では、リブが全長
にわたってつながっているため、第１の実施形態と比べ
て強度的に有利である。

【００５４】該第２の実施形態における中間転写ベルト
９５は、前述の第１の実施形態における工程Ｂ７におい
て、切り欠き９３に代わって、穴９７を形成することで
製造できる。

【００５５】以上説明したとおり本実施形態における中
間転写ベルト９５はリブの歪みが小さい。従って、従っ
て、このような中間転写ベルト９５を備えた本実施形態
の画像形成装置は、脱輪が発生せず信頼性が高い。 ［第３の実施形態］該第３の実施形態は、製造工程にお
いて裏返した後の中間転写ベルトを、そのリブとほぼ同
じ大きさの溝２６を備えた型２５（図５参照）にはめて
再度加熱することで、リブの歪みを矯正した中間転写ベ
ルトの製造方法である。

【００５６】本実施形態の中間転写ベルト９８は、以下
の手順で製造される。

【００５７】工程Ｃ１．中間転写ベルトに使用するゴム
を、メチルエチルケトンに溶かす（以下、これを“ゴム
糊”という）。

【００５８】工程Ｃ２．織物の芯体を、このゴム糊に浸
す。

【００５９】工程Ｃ３．ゴム糊を浸した織物の芯体を円
筒状の型（マンドレル）に巻き付ける。

【００６０】工程Ｃ４．マンドレルに巻き付けた芯体の
上に、未加硫のゴムを巻き付ける。

【００６１】工程Ｃ５．型をかぶせて、加熱，加硫す
る。

【００６２】工程Ｃ６．加硫の完了した中間転写ベルト
表面を研磨し、リブを形成する。 工程Ｃ７．中間転写ベルトを型から外し、裏返す。

【００６３】工程Ｃ８．リブ９９が溝２６にはまるよう
にして、ベルトを型２５にはめる。

【００６４】工程Ｃ９．再度、加熱する。

【００６５】工程Ｃ１０．中間転写ベルトを型から外
す。

【００６６】本実施形態の製造方法によれば、中間転写
ベルト９８の歪んだリブ９９を矯正できる。これは、再
加熱によって、リブ９９を構成するゴ厶材のストレスが
解放されるためと思われる。なお、工程Ｃ９において
は、リブ９９だけを加熱しても、中間転写ベルト９８全
体を加熱するのと同等の効果が得られた。

【００６７】該第３の実施形態の製造方法によって製造
した中間転写ベルトを備えた該画像形成装置を、図６に
示した。図６においては、従来例（図１０）と同様の機
能作用を有する部分については、同一の符号を付して説
明を省略する。

【００６８】この画像形成装置では、中間転写ベルト９
８の脱輪が発生しなかった。これは、中間転写ベルト９
８は、製造段階においてリブ９９の歪みを矯正されてい
るためと思われる。

【００６９】本発明における“ベルト形成工程”とは、
該第３の実施形態においては工程Ｃ１〜工程Ｃ５に相当
する。“リブ形成工程”とは、工程Ｃ６に相当する。
“反転工程”とは、工程Ｃ７に相当する。“加熱工程”
とは、工程Ｃ８〜Ｃ９に相当する。

【００７０】以上述べた実施形態は、中間転写ベルトに
ついて本発明を適用したものであった。しかし、本発明
は中間転写ベルトのみならず、通常の、転写ベルト、さ
らにはあらゆるベルトに適用可能である。

【００７１】以上述べた実施形態の構成を適宜組み合わ
せてもよいことは言うまでもない。

【００７２】

【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば転写ベ
ルトの脱輪を防止出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態である画像形成装置の
概要を示す図である。

【図２】第１の実施形態における中間転写ベルトの斜視
図である。

【図３】本発明の第２の実施形態である画像形成装置の
概要を示す図である。

【図４】第１の実施形態における中間転写ベルトの構造
を示す図である。

【図５】本発明の第３の実施形態において中間転写ベル
トの製造の際に使用する型を示す図である。

【図６】第３の実施形態の中間転写ベルトを備えた画像
形成装置の概要を示す図である。

【図７】製造の最終工程において裏返した後における、
従来の中間転写ベルトの長手方向の断面を示す模式図で
ある。

【図８】製造の最終工程において裏返した後における、
従来の中間転写ベルトの周方向の断面を示す模式図であ
る。

【図９】従来の中間転写ベルトを備えた画像形成装置の
概要を示す図である。

【図１０】従来の中間転写ベルトとローラとの関係を示
す図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム ９ 中間転写ベルト ９ａ リブ ２５ 型 ２６ 溝 ９１，９５，９８ 中間転写ベルト ９２，９６、９９ リブ ９４ リブ内周面 ９７ 穴

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真方式の画像形成装置におけるト
   ナー像の転写に使用される転写ベルトにおいて、 円筒状のベルトと、 前記ベルト内周面に設けられ、且つ、物理的な欠落部を
   備えたリブと、 を有することを特徴とする転写ベルト。
2. 【請求項２】 前記欠落部は、前記リブの内周側に形成
   された切り欠きであること、 を特徴とする請求項１記載の転写ベルト、
3. 【請求項３】 前記物理的欠落部は、前記リブに形成さ
   れた穴であること、 を特徴とする請求項１記載の転写ベルト、
4. 【請求項４】 像坦持体と、 前記像坦持体の表面にトナー像を形成する像形成手段
   と、 前記像坦持体の表面に形成されたトナー像を転写材に転
   写するための、請求項１または２記載の転写ベルトと、 を有することを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 電子写真方式の画像形成装置においてト
   ナー像の転写に使用される転写ベルトの製造方法におい
   て、 前記転写ベルトの内周面を形成する側を、外側に向けた
   状態で円筒状のベルトを形成するベルト形成工程と、 前記形成されたベルトにリブを形成するリブ形成工程
   と、 前記リブの内周面側に物理的な欠落部分を形成する欠落
   形成工程と、 前記欠落部分を形成した後、前記ベルトを表裏反転させ
   る反転工程と、を含んで構成されたこと、 を特徴とする転写ベルトの製造方法。
6. 【請求項６】 電子写真方式の画像形成装置においてト
   ナー像の転写に使用される転写ベルトの製造方法におい
   て、 前記転写ベルトの内周面を形成する側を、外側に向けた
   状態で円筒状のベルトを形成するベルト形成工程と、 前記形成されたベルトにリブを形成するリブ形成工程
   と、 前記ベルトを表裏反転させる反転工程と、 前記反転工程の後、前記リブを加熱する加熱工程と、を
   含んで構成されたこと、 を特徴とする転写ベルトの製造方法。