JP4396498B2 - 転写ベルトの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は，プリンタ，複写機等の画像形成装置と，その画像形成装置に用いられ，感光体上のトナー像を転写される転写ベルトの製造方法に関する。さらに詳細には，樹脂等で製造された無端ベルト状の転写ベルトの製造方法に関するものである。

従来より，コピー機，プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置では，像担持体上に形成されたトナー像を一旦転写させるための中間転写体を有するものがある。このような画像形成装置では一般に，トナー像はまず像担持体上に形成された後，１次転写装置によって中間転写体に転写され，次に，２次転写装置によって中間転写体から被記録材へと転写される。そのため，良好な画質の画像を得るためには，表面性や帯電性能等の品質が適切な中間転写体が求められる。

例えば，この中間転写体として樹脂製の無端ベルトを使用するものでは，そのベルトを複数のベルトローラ等によって張架しつつ回転させることが一般的である。このような転写ベルトは，従来より，内枠と外枠とからなる成形金型の間に溶融樹脂を注入し，円筒状のフィルムとして押し出すことにより製造されている（例えば，特許文献１参照。）。

従来より，ベルト等の表面性の評価法としては，表面粗さの測定によるものがある。しかし，この測定方法はベルトを破壊する必要があるため，量産ライン等での検査には不向きであった。さらには，表面粗さ測定は，測定範囲に局所的な傷があった場合に，測定値の再現性が著しく低下するという問題点があった。これに対し，ベルトの表面における拡散光の分光反射率の測定によって，その表面性を評価することも行われている。この測定方法は，測定対象に白色光を照射し，その拡散光の反射率を波長ごとに測定するものである。例えば，上記の特許文献１に記載の転写ベルトでは，その表面全体にわたり，波長４５０ｎｍにおける分光反射率が１．５％以下とされている。
特開２００４−２７９７７３号公報

しかしながら，このような画像形成装置における転写ベルトは，画像形成動作を行うことにより像担持体や被記録材等に接触されるため，次第にその表面性が劣化する。例えば，転写ベルトの表面に軸方向に不均一な表面性のムラが生じることがある。その結果，表面性の違いによる転写効率の差が生じて，縦筋状の画像ノイズが発生するおそれがあった。

例えば，従来の転写ベルトは，初期状態では，図４に示すように，拡散光の波長（４００〜７００ｎｍ）にかかわらず，ほぼ一定の分光反射率（約０．４％）を示している。一方，この転写ベルトを用いて，１０万枚の画像形成による耐久評価を行った後の拡散光の分光反射率は，図５に示すように，全域で増大した。特に短波長領域（４００〜５００ｎｍ）の反射率の増大が大きいことがわかった。このようになった転写ベルトでは，ベルト表面性の変化が不均一であり，縦筋状の画像ノイズが発生することがあるという問題点があった。

本発明は，前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，耐久後においても良好な画質を保持することができるとともに，製造管理が容易な転写ベルトの製造方法を提供することにある。

この課題の解決を目的としてなされた本発明の転写ベルトの製造方法は，トナー像形成部からトナー像の転写を受けるとともに，そのトナー像を被記録体へ２次転写する転写ベルトの製造方法であって，成形金型の間に溶融樹脂を注入して円筒状のベルトとする工程と，チタン酸ストロンチウムの粉末を付着させたローラを準備する工程と，ローラとベルトとを擦り合わせて，波長４００〜５００ｎｍの範囲内の光についてのベルトのトナー像担持面による拡散光の分光反射率が０．６〜４％の範囲内となるように，トナー像担持面を粗面化する工程とを有するものである。

本発明の転写ベルトの製造方法によれば，波長４００〜５００ｎｍの範囲内すなわち短波長領域での拡散光の分光反射率が，０．６〜４％の範囲内と従来のものに比較して大きくされている。この分光反射率の程度は，従来の転写ベルトの耐久後の状態と同程度である。そのため，耐久によって転写ベルトの表面性がある程度変化したとしても，初期状態における拡散光の分光反射率の範囲内となる。従って，耐久後においても良好な画質を保持することができる転写ベルトを製造することができる。

本発明の製造方法によれば，転写ベルトの全体を均一に，かつ希望の程度まで粗化することは容易である。従って，製造管理が容易な転写ベルトの製造方法となっている。

本発明によれば，耐久後においても良好な画質を保持することができるとともに，製造管理が容易な転写ベルトの製造方法が提供されている。

以下，本発明を具体化した最良の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，タンデム方式のカラープリンタに本発明を適用したものである。

本形態のカラープリンタ１は，図１にその概略を示すように，イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の各色のプロセスユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋが中間転写ベルト１１に沿って並べられた，いわゆるタンデム方式のものである。カラープリンタ１はさらに，給紙カセット１２，２次転写ローラ１３，定着ユニット１４，排紙トレイ１５等を有している。

各プロセスユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは，画像形成用の一般的なユニットであり，それぞれ，感光体ドラム２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋとその周囲の帯電装置，露光装置，現像装置，クリーニング装置等を有している。各感光体ドラム２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋと中間転写ベルト１１を挟んで対向する位置には，各色の１次転写装置２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋが設けられている。中間転写ベルト１１は，２つのベルトローラ２３，２４によって張架され，図中矢印の方向へ回転される。２次転写ローラ１３は，中間転写ベルト１１を挟んでベルトローラ２４と対面する位置に配置されている。また，２次転写後も中間転写ベルト１１上に残った転写残トナーを除去するために，クリーニング装置２５が設けられている。以下の文中では，特に区別する必要のない場合には，ＹＭＣＫの添字を省略して表記する。

ここで，中間転写ベルト１１の表面（おもてめん）は，図１において外周側の面である。本形態の中間転写ベルト１１の表面は，その使用開始時において，４００〜５００ｎｍの拡散光の分光反射率が０．６〜４％の範囲に入るように調整されている。ここで，拡散光とは正反射以外の各方向への反射光であり，光源に対し非鏡面対称位置での反射光を測定することにより得られる。また，白色光源に対する拡散光を波長ごとに測定したものが分光反射率である。従って，この拡散光の分光反射率の数字が大きいほど，面が粗いこととなる。

本形態では，このような中間転写ベルト１１を製造するために，従来の製造方法で製造された中間転写ベルト１１を，例えば，チタン酸ストロンチウムの粉末を付けたローラに擦り合わせることにより，表面の全体が均一にやや粗くなるように処理している。この粉末は，元々トナーの成分に含まれているものであり，この処理の後に中間転写ベルト１１上にいくらか付着していたとしても，以後の画像形成処理の問題となることはない。

ここで，上記の範囲は，以下のようにして決定した。まず，使用開始時における中間転写ベルト１１の表面を上記のように処理した２種類の実施例について，拡散光の分光反射率の各波長ごとの分布を調べたところ，図２に示すような結果が得られた。これらの実施例１と実施例２とは，その表面処理に使用したチタン酸ストロンチウムの粉末の量を変えたものである。すなわち，処理に使用する粉末の量によって，得られる中間転写ベルト１１の表面性を調整できることがわかった。

さらに，図２に示すように，粉末による処理後の中間転写ベルト１１の分光反射率特性は，従来の中間転写ベルトにおける耐久後のもの（図５参照）とほぼ同様であることもわかった。すなわち，この処理の前後での変化が顕著であるのは短波長領域（４００〜５００ｎｍ）であり，この範囲を適切に管理すればよいのである。このことから，中間転写ベルト１１は，４００〜５００ｎｍの拡散光の分光反射率によって製造管理することができ，例えば４５０ｎｍの拡散光の分光反射率を測定するのみでよいので，製造管理は容易である。

次に，処理に使用する粒子の量を変化させることにより，使用開始時における中間転写ベルト１１の表面性の程度を変化させたものを製造し，そのそれぞれについて１０万枚耐久後の画質評価を行った。その結果，図３に示すように，使用開始時における４５０ｎｍの拡散光の分光反射率が０．５９％以下の中間転写ベルト１１では，耐久によって画像ノイズが発生することがあった。一方，使用開始時における４５０ｎｍの拡散光の分光反射率が４．０２％以上の中間転写ベルト１１では，クリーニング装置２５によるクリーニング性が良好とはいえなかった。従って，中間転写ベルト１１は，その使用開始時における４５０ｎｍの拡散光の分光反射率が０．６〜４．０％の範囲であることが望ましい。

なお，上記の各測定実験は，コニカミノルタセンシング（株）製の商品名「分光測色計ＣＭ−２００２」を使用して行った。測定条件は，受光条件が正反射除去のＳＣＥ方式，測定視野が２°，照明光源がＤ６５とした。また，実験に利用したカラープリンタは，コニカミノルタビジネステクノロジーズ（株）製のＡ４サイズ機で，商品名「ｍａｇｉｃｏｌｏｒ２２００」である。

次に，このカラープリンタ１の動作を説明する。このカラープリンタ１では，画像形成が指示された画像データに基づいて，各プロセスユニット１０によって各感光体ドラム２１にそれぞれ異なる色のトナー像が形成される。形成された各色のトナー像は，１次転写装置２２によって中間転写ベルト１１に転写されて重ね合わされる。そして，重ねられたトナー像が，給紙カセット１２から搬送されて来る記録紙に，２次転写ローラ１３によって２次転写される。トナー像が転写された記録紙は，定着ユニット１４にて定着を受けて排紙トレイ１５に排出される。

中間転写ベルト１１の表面は，この画像形成動作の過程において，１次転写時には感光体ドラム２１に接触され，２次転写時には記録紙に接触される。このため，耐久によって次第に，その表面には細かい傷が付く。本形態では，中間転写ベルト１１の表面が上記のようにあらかじめ粗くされているので，これらの接触によって表面にできる不均一な傷によって，表面性が大きく変化することはない。従って，画像ノイズの原因とはならない。

以上詳細に説明したように本形態のカラープリンタ１によれば，中間転写ベルト１１の表面の全体をほぼ均一に粗くする処理をあらかじめ施している。そして，中間転写ベルト１１の表面を，その使用開始時において，４００〜５００ｎｍの拡散光の分光反射率が０．６〜４．０％の範囲にあるようにしたので，耐久によって表面性が不均一になることが防止されている。また，拡散光の分光反射率の測定は容易である。従って，耐久後においても良好な画質を保持することができるとともに，製造管理が容易な中間転写ベルト１１およびカラープリンタ１となっている。

なお，本形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。
例えば，上記の形態では，中間転写ベルト１１の表面処理の方法として，チタン酸ストロンチウムの粉末を付けたローラに擦り合わせることにより行うとしたが，これに限らず，表面全体をほぼ均一に粗くする処理であればどんなものでもよい。
また例えば，本発明は，カラープリンタ１に限らずモノクロプリンタ，ファクシミリ，コピー機等の画像形成装置およびその中間転写ベルトにも適用可能である。

本形態のカラープリンタの主要部の概略構成図である。 中間転写ベルトの使用開始時における分光反射率の分布例を示す説明図である。 画質評価の結果を示す説明図である。 従来の中間転写ベルトの初期状態の例を示す説明図である。 従来の中間転写ベルトの耐久後の状態の例を示す説明図である。

符号の説明

１ カラープリンタ（画像形成装置）
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ．１０Ｋ プロセスユニット（トナー像形成部）
１１ 中間転写ベルト（転写ベルト）
１３ ２次転写ローラ（２次転写部）
２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ １次転写装置（１次転写部）

Claims (1)

1. トナー像形成部からトナー像の転写を受けるとともに，そのトナー像を被記録体へ２次転写する転写ベルトの製造方法において，
   成形金型の間に溶融樹脂を注入して円筒状のベルトとする工程と，
   チタン酸ストロンチウムの粉末を付着させたローラを準備する工程と，
   前記ローラと前記ベルトとを擦り合わせて，波長４００〜５００ｎｍの範囲内の光についての前記ベルトのトナー像担持面による拡散光の分光反射率が０．６〜４％の範囲内となるように，前記トナー像担持面を粗面化する工程とを有することを特徴とする転写ベルトの製造方法。

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