JP2003050532A

JP2003050532A - プロセスカートリッジ、電子写真装置、画像形成方法および中間転写ベルト

Info

Publication number: JP2003050532A
Application number: JP2002153872A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kobayashi; 廣行小林; Hidekazu Matsuda; 秀和松田; Akihiko Nakazawa; 明彦仲沢; Atsushi Tanaka; 篤志田中; Takashi Kusaba; 隆草場; Tsunenori Ashibe; 恒徳芦邊; Yuji Sakurai; 有治櫻井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-05-28
Filing date: 2002-05-28
Publication date: 2003-02-21

Abstract

(57)【要約】【課題】交換の面倒さを解消でき、ユーザビリティー
悪化も防止でき、コストアップを抑えることができ、良
好な中間転写ベルトの走行性・耐久性、画像、転写性を
有するプロセスカートリッジを提供する。【解決手段】電子写真感光体と、中間転写ベルトと、
電子写真感光体から中間転写ベルトへトナーの画像を一
次転写するための一次転写手段と、中間転写ベルト上の
トナーを電子写真感光体に戻して中間転写ベルトをクリ
ーニングするために、中間転写ベルト上のトナーに一次
転写時の極性と逆の極性の電荷を付与するための電荷付
与手段と、電子写真感光体クリーニング手段とを一体に
支持し、電子写真感光体ユニットと中間転写ベルトユニ
ットとに分離可能であり、２つのユニットを連結する連
結手段を有し、中間転写ベルトの周長・平均厚み、中間
転写ベルトを張架するローラーの直径が特定の関係を満
たすプロセスカートリッジ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー複写機やカ
ラープリンターなどの電子写真装置に着脱自在であるプ
ロセスカートリッジ、該プロセスカートリッジを有する
電子写真装置、該電子写真装置を用いた画像形成方法、
該プロセスカートリッジに搭載される中間転写ベルトに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、中間転写体（中間転写ベルト）を
用いたカラー電子写真装置は、特開平８−１３７１８１
号公報に開示されているように、電子写真感光体ユニッ
トと中間転写ベルトユニットがそれぞれ独立したカート
リッジ構成となっている。

【０００３】大きな可動側フレームを電子写真装置前面
へ回動して開き、電子写真感光体ユニットと中間転写ベ
ルトユニットをそれぞれ上方より挿入する構成となって
いる。

【０００４】中間転写ベルトの投影上方面に、ドラム形
状の電子写真感光体（感光体ドラム）と廃トナー収容ボ
ックスが一体となった電子写真感光体ユニットが設けら
れ、電子写真感光体上の廃トナーは、クリーニング手段
であるクリーニングブレードにより掻き取られ、背面の
廃トナーボックスへ収容される。

【０００５】中間転写ベルト上の廃トナーも、もう１つ
のクリーニングブレードで掻き取られ、搬送コイルによ
り第１の搬送パイプの下部に搬送され、さらに、第１の
搬送パイプ内のスクリューにより、廃トナー収容ボック
スのある上方まで搬送される。その後、第２の搬送パイ
プ内を搬送コイルで搬送され、ようやく廃トナー収容ボ
ックスに収容される。

【０００６】また、第２の搬送パイプと廃トナー収容ボ
ックスの連結部は別ユニットでそれぞれ着脱する構成に
なっているので、着脱時にシャッターが開閉して、廃ト
ナーがこぼれないようになっている。

【０００７】しかしながら、上記公報に開示された技術
は、中間転写ベルトと電子写真感光体がそれぞれ別ユニ
ットに備えられ、つまり、２つのプロセスカートリッジ
が存在することになるため、ユーザーによるプロセスカ
ートリッジの交換が面倒である。

【０００８】また、２つのプロセスカートリッジ間の廃
トナー連結部からの廃トナー漏れ、プロセスカートリッ
ジ着脱時の抜き差し手順が発生することも、ユーザビリ
ティーを悪化させている。

【０００９】さらに、２種類のプロセスカートリッジを
持つので、２箇所のプロセスカートリッジ挿入ガイド、
カートリッジ固定部材などが必要となるので、電子写真
装置全体も大きくなり、部品点数も増加するので、コス
トアップとなる。

【００１０】また、２種類のプロセスカートリッジを着
脱するための大きな開口部が必要となり、電子写真装置
前面全体が回動して開く構成となっているため、ダンパ
ー機構が備わっているとはいえ、ユーザーにとっては重
労働な動作であり、開動機構に大きなスペースとフレー
ム剛性が必要であり、さらにコストがかかるといった欠
点がある。

【００１１】また一方、特開平１１−３０９４４号公
報、特開平１０−１７７３２９号公報に開示されている
ように、ベルト状の電子写真感光体（感光体ベルト）と
中間転写ベルト、廃トナー収容ボックスが一体構成とな
った構成が提案されている。

【００１２】これら公報に開示された構成は、中間転写
ベルトの投影下方面に電子写真感光体と廃トナー回収ボ
ックスを配置した構成である。

【００１３】また、特開平８−１３７１８１号公報に開
示された従来技術と同様に、大きな可動側フレームを電
子写真装置前面へ回動して開き、中間転写ベルトと電子
写真感光体、廃トナー収容ボックスが一体となったプロ
セスカートリッジを上方より挿入する構成となってい
る。

【００１４】また、中間転写ベルトと電子写真感光体の
廃トナーは、それぞれのクリーニング手段であるクリー
ニングベルトで掻き取られ、廃トナー収容ボックスに収
容される。

【００１５】中間転写ベルトからの廃トナーは、搬送パ
イプで上方から下方へ落下する構成となっており、特開
平８−１３７１８１号公報に開示された従来技術ほどは
複雑ではない。

【００１６】しかし、特開平８−１３７１８１号公報に
開示された従来技術と同様に、中間転写ベルトから廃ト
ナーを搬送し、かつ、電子写真感光体から廃トナーを搬
送するなど、廃トナーの回収方法は煩瑣、面倒であり、
かつ、搬送中のトナーの漏れなどの不安要因はやはり存
在している。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術が有する問題点を解決した、新規なプロセスカ
ートリッジ、該プロセスカートリッジを有する電子写真
装置、該電子写真装置を用いた画像形成方法、該プロセ
スカートリッジに搭載される中間転写ベルトを提供する
ことである。

【００１８】詳しくは、本発明の目的は、ユーザーによ
るプロセスカートリッジの交換の面倒さを解消でき、２
つのユニット間の廃トナー連結部からの廃トナー漏れ発
生などのユーザビリティー悪化も防止でき、また、コス
トアップを抑えることができる上に、さらには、良好な
中間転写ベルトの走行性・耐久性、画像、および、転写
性を有する新規なプロセスカートリッジ、該プロセスカ
ートリッジを有する電子写真装置、該電子写真装置を用
いた画像形成方法、該プロセスカートリッジに搭載され
る中間転写ベルトを提供することである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、電
子写真装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジ
であって、トナーの画像を担持するための電子写真感光
体と、該電子写真感光体との当接部を有する中間転写ベ
ルトと、該当接部にて該電子写真感光体から該中間転写
ベルトへ該トナーの画像を一次転写するための一次転写
手段と、該中間転写ベルト上のトナーを該当接部にて該
電子写真感光体に戻して該中間転写ベルトをクリーニン
グするために、該中間転写ベルト上のトナーに該一次転
写時のトナーの極性と逆の極性の電荷を付与するための
電荷付与手段と、該電子写真感光体をクリーニングする
ための電子写真感光体クリーニング手段とを一体に支持
し、該電子写真感光体を有する電子写真感光体ユニット
と該中間転写ベルトを有する中間転写ベルトユニットと
に分離可能であり、該電子写真感光体ユニットと該中間
転写ベルトユニットとを連結する連結手段を有し、該中
間転写ベルトの周長Ｌ［ｍｍ］、該中間転写ベルトの平
均厚みｔ［ｍｍ］、および、該中間転写ベルトを張架す
るローラーの少なくとも１つの直径Ｒ［ｍｍ］が、下記
式（１）〜（４）の総てを満たす（１）２×１０^２π≦Ｌ／ｔ≦４×１０^４π （２）２×１０^−４≦ｔ／Ｒ≦１．５×１０^−２（３）０．００５＜ｔ＜０．６（４）５＜Ｒ＜９０ことを特徴とするプロセスカートリッジである。

【００２０】また、本発明は、トナーの画像を担持する
ための電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電する
ための帯電手段と、該帯電手段によって帯電された電子
写真感光体に静電潜像を形成するための露光手段と、該
露光手段によって形成された電子写真感光体の静電潜像
をトナーにより現像し、電子写真感光体にトナーの画像
を形成するための現像手段と、該電子写真感光体から該
トナーの画像が一次転写された後に転写されたトナーの
画像を転写材に二次転写するための、該電子写真感光体
との当接部を有する中間転写ベルトと、該当接部にて該
電子写真感光体から該中間転写ベルトへ該トナーの画像
を一次転写するための一次転写手段と、該中間転写ベル
ト上のトナーを該当接部にて該電子写真感光体に戻して
該中間転写ベルトをクリーニングするために、該中間転
写ベルト上のトナーに該一次転写時のトナーの極性と逆
の極性の電荷を付与するための電荷付与手段と、該電子
写真感光体をクリーニングするための電子写真感光体ク
リーニング手段とを有し、少なくとも該電子写真感光体
と、該中間転写ベルトと、該一次転写手段と、該電荷付
与手段と、該電子写真感光体クリーニング手段とを一体
に支持し、電子写真装置本体に着脱自在であるプロセス
カートリッジを有し、該プロセスカートリッジが、電子
写真感光体を有する電子写真感光体ユニットと該中間転
写ベルトを有する中間転写ベルトユニットとに分離可能
であり、該電子写真感光体ユニットと該中間転写ベルト
ユニットとを連結する連結手段を有し、該中間転写ベル
トの周長Ｌ［ｍｍ］、該中間転写ベルトの平均厚みｔ
［ｍｍ］、および、該中間転写ベルトを張架するローラ
ーの少なくとも１つの直径Ｒ［ｍｍ］が、下記式（１）
〜（４）の総てを満たす（１）２×１０^２π≦Ｌ／ｔ≦４×１０^４π （２）２×１０^−４≦ｔ／Ｒ≦１．５×１０^−２（３）０．００５＜ｔ＜０．６（４）５＜Ｒ＜９０ことを特徴とする電子写真装置である。

【００２１】また、本発明は、電子写真感光体を帯電す
る帯電工程と、該帯電工程で帯電された電子写真感光体
に静電潜像を形成する露光工程と、該露光工程で形成さ
れた電子写真感光体の静電潜像をトナーにより現像し、
電子写真感光体にトナーの画像を形成する現像工程と、
一次転写手段によって、該現像工程で形成された該トナ
ーの画像を、該電子写真感光体から該電子写真感光体と
の当接部を有する中間転写ベルトに一次転写する一次転
写工程と、該一次転写工程で一次転写された該トナーの
画像を転写材に二次転写する二次転写工程と、電荷付与
手段によって、該中間転写ベルト上のトナーに該一次転
写工程時のトナーの極性と逆の極性の電荷を付与する電
荷付与工程と、該中間転写ベルト上のトナーを該当接部
にて該電子写真感光体に戻して該中間転写ベルトをクリ
ーニングする中間転写ベルトクリーニング工程と、該電
子写真感光体をクリーニングする電子写真感光体クリー
ニング工程とを有する画像形成方法であって、少なくと
も該電子写真感光体と、該中間転写ベルトと、該一次転
写手段と、該電荷付与手段と、該電子写真感光体クリー
ニング手段とを一体に支持し、電子写真装置本体に着脱
自在であるプロセスカートリッジを有する電子写真装置
を用いた画像形成方法であって、該プロセスカートリッ
ジが、電子写真感光体を有する電子写真感光体ユニット
と該中間転写ベルトを有する中間転写ベルトユニットと
に分離可能であり、該電子写真感光体ユニットと該中間
転写ベルトユニットとを連結する連結手段を有し、該中
間転写ベルトの周長Ｌ［ｍｍ］、該中間転写ベルトの平
均厚みｔ［ｍｍ］、および、該中間転写ベルトを張架す
るローラーの少なくとも１つの直径Ｒ［ｍｍ］が、下記
式（１）〜（４）の総てを満たす（１）２×１０^２π≦Ｌ／ｔ≦４×１０^４π （２）２×１０^−４≦ｔ／Ｒ≦１．５×１０^−２（３）０．００５＜ｔ＜０．６（４）５＜Ｒ＜９０ことを特徴とする画像形成方法である。

【００２２】また、本発明は、電子写真装置本体に着脱
自在であるプロセスカートリッジ用の中間転写ベルトで
あって、トナーの画像を担持するための電子写真感光体
と、該電子写真感光体との当接部を有する中間転写ベル
トと、該当接部にて該電子写真感光体から該中間転写ベ
ルトへ該トナーの画像を一次転写するための一次転写手
段と、該中間転写ベルト上のトナーを該当接部にて該電
子写真感光体に戻して該中間転写ベルトをクリーニング
するために、該中間転写ベルト上のトナーに該一次転写
時のトナーの極性と逆の極性の電荷を付与するための電
荷付与手段と、該電子写真感光体をクリーニングするた
めの電子写真感光体クリーニング手段とを一体に支持
し、該電子写真感光体を有する電子写真感光体ユニット
と該中間転写ベルトを有する中間転写ベルトユニットと
に分離可能であり、該電子写真感光体ユニットと該中間
転写ベルトユニットとを連結する連結手段を有するプロ
セスカートリッジ用の中間転写ベルトであって、周長Ｌ
［ｍｍ］、平均厚みｔ［ｍｍ］、および、該中間転写ベ
ルトを張架するローラーの少なくとも１つの直径Ｒ［ｍ
ｍ］が、下記式（１）〜（４）の総てを満たす（１）２×１０^２π≦Ｌ／ｔ≦４×１０^４π （２）２×１０^−４≦ｔ／Ｒ≦１．５×１０^−２（３）０．００５＜ｔ＜０．６（４）５＜Ｒ＜９０ことを特徴とする中間転写ベルトである。

【００２３】上記構成を採る本発明のプロセスカートリ
ッジ、電子写真装置、画像形成方法および中間転写ベル
トは、以下の〜の長所を有している。

【００２４】ユーザーは、カラー電子写真装置用の
プロセスカートリッジをカラー電子写真装置本体から取
り出した後に、取り出したプロセスカートリッジを電子
写真感光体ユニットと中間転写ベルトユニットとに分離
し、寿命に達したユニットのみを交換することが可能と
なり、ユーザーのコスト負担も軽減することができる。

【００２５】また、生産者側にとっても、不良ユニ
ットの交換のみで対処できる利点がある。

【００２６】また、小型で、ローコストの中間転写
ベルトと電子写真感光体を一体に支持するプロセスカー
トリッジを提供することができるため、電子写真装置本
体も小型化することができ、また、プロセスカートリッ
ジ着脱の開口部も小さく、簡単に構成することができる
ので、電子写真装置全体のローコスト化が図れるなどの
利点もある。

【００２７】上述のとおり、本発明のプロセスカートリ
ッジは、中間転写ベルト上のトナーを中間転写体と電子
写真感光体との当接部にて電子写真感光体に戻して中間
転写ベルトをクリーニングする方式（一次転写同時クリ
ーニング方式、または、バイアスクリーニング方式と呼
ぶ）を採用しており、そのクリーニング方式に必要な、
トナーを逆極性に帯電する手段には、ブレードやコロナ
帯電器などを用いることができるが、中間転写ベルト上
の転写残トナーに電荷を負荷できれば、どのような手段
を用いても構わない。

【００２８】また、中間転写ベルト上から電子写真感光
体に戻されたトナーは、クリーニングブレードなどの電
子写真感光体クリーニング手段で除去される。

【００２９】このバイアスクリーニング方式によれ
ば、中間転写ベルトと電子写真感光体の双方にクリーニ
ングブレードなどを配置し、廃トナーの送り機構や容器
を設置する方式に比べ、カートリッジの小型化と低コス
ト化に大きな効果がある。

【００３０】また、さらには、このプロセスカートリッ
ジに搭載、張架される中間転写ベルト、および、その中
間転写ベルトを搬送、駆動するローラーは、上記利点を
発揮するだけでなく、良好な電子写真特性を発揮するこ
とができなければならない。

【００３１】例えば、大径のローラーは、画像のレジス
トレーションの維持には好ましいが、プロセスカートリ
ッジの小型化を妨げる。

【００３２】また、中間転写ベルトとローラーの関係
は、ベルトの周速に影響を及ぼし、４色のトナーの重ね
合わせ時のズレとなって生じる。

【００３３】さらに、中間転写ベルトの周長は、長尺に
なるほど、ベルト厚みは厚いものが好ましいが、プロセ
スカートリッジの小型化のためには限界がある。とりわ
け、中間転写ベルトの厚みは、トナーの転写時の転写電
界の値に大きく影響し、中間転写ベルトの一次および二
次の転写性を考えると簡単に厚くすることはできない。

【００３４】つまり、上記プロセスカートリッジに
搭載する中間転写ベルトの周長、平均厚み、および、中
間転写ベルトを張架するローラーの少なくとも１つの直
径が特定の関係を満たすことで、上記利点を発揮するこ
とができるだけでなく、良好な電子写真特性も発揮する
ことができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】本発明のプロセスカートリッジ
は、中間転写ベルトと電子写真感光体とを一体に支持す
るプロセスカートリッジ（以下、中間転写ベルト−電子
写真感光体一体カートリッジ）であるため、該電子写真
感光体と該中間転写ベルトと同期を精密に制御しなけれ
ばならない。

【００３６】一般に、同一の駆動系から力を貰い、中間
転写ベルトと電子写真感光体を回転駆動させた方が安定
な同期を得られると考えられる。

【００３７】しかし、そのためには、中間転写ベルトの
寸法精度は、別駆動の場合以上のレベルが要求される。
というのは、別駆動であれば、中間転写ベルトの寸法や
周長の精度に合わせて駆動を制御可能であるが、同一駆
動であると、電子写真感光体の寸法精度などにより決め
られる駆動制御性の関係から、一義的に決定することは
できないからである。

【００３８】中間転写ベルトを張架する（駆動、搬送す
る）ローラーの直径と中間転写ベルトの厚みとの関係
は、ローラーの直径が大きく、中間転写ベルトの厚みが
薄いほど走行スピードにムラが発生しにくく、好まし
い。

【００３９】ローラーの直径は、プロセスカートリッジ
の体積に大きく影響を及ぼし、中間転写ベルトの厚み
は、中間転写ベルトのくり返し回転駆動時の耐久性や、
ベルトの寄り、蛇行などの走行性に影響を与える。

【００４０】そのため、上述のように、該中間転写ベル
トの周長Ｌ［ｍｍ］、該中間転写ベルトの平均厚みｔ
［ｍｍ］、および、該中間転写ベルトを張架するローラ
ーの少なくとも１つの直径Ｒ［ｍｍ］が、下記式（１）
〜（４）の総てを満たすことが必要なのである。

【００４１】（１）２×１０^２π≦Ｌ／ｔ≦４×１０^４π （２）２×１０^−４≦ｔ／Ｒ≦１．５×１０^−２（３）０．００５＜ｔ＜０．６（４）５＜Ｒ＜９０中間転写ベルトの平均厚みが０．００５ｍｍ以下である
と、中間転写ベルトは強度不足のため、長時間の耐久性
を維持することができず、０．６ｍｍ以上であると、ベ
ルトの剛性が大きく、安定な走行を得ることができな
い。

【００４２】ローラーの直径が５ｍｍ以下であると、装
置の小型化にメリットはあるが、中間転写ベルトの機能
を発揮するために必要な、ローラー形状の電荷付与手段
（中間転写ベルトクリーニングローラー）や、一次およ
び二次転写手段、ベルトテンション制御部材の配置に困
難が生じる。また、９０ｍｍ以上であると、プロセスカ
ートリッジが大きくなりすぎ、本発明の目的たる小型軽
量化は達成できず、取り扱い、運搬、製造コストに悪影
響が発生する。

【００４３】また、中間転写ベルトを張架する総てのロ
ーラーの直径が、中間転写ベルトの周長および平均厚み
と、上記式（１）〜（４）の総てを満たす関係にあるこ
とがより好ましい。

【００４４】また、中間転写ベルトの表面粗さＲａは１
μｍ以下であることが好ましい。

【００４５】表面の粗さＲａが１μｍを越えると、転写
性能に影響が出て、ハーフトーン画像のガサツキや細線
の再現性が低下する場合がある。

【００４６】また、本発明のプロセスカートリッジおよ
び電子写真装置は、中間転写ベルトのクリーニング方法
として、バイアスクリーニング方式を採用しているの
で、中間転写ベルトの表面粗さＲａが１μｍを越える
と、二次転写残トナーに与える電荷にムラができ、電子
写真感光体に十分に戻らず、連続プリント時に、次に印
字された画像に前の画像が残る中間転写ベルトのクリー
ニング不良が発生する場合がある。

【００４７】この画像問題は、特に、６００ｄｐｉ以上
のデジタル露光手段を採用した電子写真装置で顕著であ
る。

【００４８】また、中間転写ベルト−電子写真感光体一
体カートリッジの小型化、低価格化を進めるためには、
該電子写真感光体の形状も重要であり、駆動機構が簡単
で小型化し易い、直径６０ｍｍ以下の小径のドラム形状
の電子写真感光体（感光体ドラム）が好ましい。

【００４９】同様の目的で、中間転写ベルトを２本のロ
ーラーで張架する方式が、部品点数の削減や小型化が促
進され、好ましい。

【００５０】中間転写ベルトに張力をかけるテンション
ローラーは、中間転写ベルトに伸びに対応するために、
中間転写ベルトの伸び方向に対して少なくとも１ｍｍ以
上スライドすることが必要であり、中間転写ベルトがス
リップすることなく、確実に駆動するためには、５Ｎ以
上の力で中間転写ベルトを張架することが好ましい。

【００５１】また、中間転写ベルトは抵抗値の調整が必
要である。良好な画像が得られる中間転写ベルトの体積
抵抗率の好ましい範囲は、１×１０^２Ω・ｃｍ〜８×１
０^１ ^３Ω・ｃｍである。体積抵抗率が１×１０^２Ω・ｃ
ｍ未満では抵抗が低すぎて十分な転写電界が得られず、
画像の抜けやガサツキを生じることがある。一方、体積
抵抗率が８×１０^１３Ω・ｃｍより高いと、転写電圧も
高くする必要があり、電源の大型化やコストの増大を招
きやすい。

【００５２】本発明のプロセスカートリッジおよび電子
写真装置に用いられる中間転写ベルトを構成する材料と
しては、バインダーと電気抵抗制御剤に大別される。

【００５３】バインダーとしては、ゴム、エラストマ
ー、弾性体、発泡体、樹脂を用いることができ、熱可塑
性樹脂、熱硬化性樹脂を用いることが好ましく、とりわ
け熱可塑性樹脂が好ましい。

【００５４】熱可塑性樹脂としては、例えば，ポリスチ
レン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレ
ン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビ
ニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレ
ン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステ
ル共重合体（スチレン−アクリル酸メチル共重合体、ス
チレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリ
ルウ酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル
共重合体およびスチレン−アクリル酸フェニル共重合体
など）、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体（ス
チレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタ
クリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸フェ
ニル共重合体など）、スチレン−α−クロルアクリル酸
メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリ
ル酸エステル共重合体などのスチレン系樹脂（スチレン
またはスチレン置換体を含む単重合体または共重合
体）、メタクリル酸メチル樹脂、メタクリル酸ブチル樹
脂、アクリル酸エチル樹脂、アクリル酸ブチル樹脂、変
性アクリル樹脂（シリコーン変性アクリル樹脂、塩化ビ
ニル樹脂変性アクリル樹脂、アクリル・ウレタン樹脂な
ど）、塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合
体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレ
イン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエス
テル樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニリ
デン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコー
ン樹脂、フッ素樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルア
クリレート共重合体、キシレン樹脂およびポリビニルブ
チラール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、変性
ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリアリレート樹脂、
ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリ
エーテルエーテルケトン樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリ
エーテルサルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフ
ェニレンサルファイド樹脂、ポリエチレンテレフタレー
ト樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、変性ポリフ
ェニレンエーテル樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂な
どが挙げられる。

【００５５】これらの中から１種類を単独で使用した
り、または２種類以上を併用したりすることができる。
ただし、本発明は上記材料に限定されるものではない。

【００５６】中間転写ベルトの電気抵抗値を調整するた
めの抵抗制御剤のうち、電子電導性抵抗制御剤として
は、例えば、カーボンブラック、黒鉛、アルミニウムド
ープ酸化亜鉛、酸化スズ被覆酸化チタン、酸化スズ、酸
化スズ被覆硫酸バリウム、チタン酸カリウム、アルミニ
ウム金属粉末およびニッケル金属粉末などが挙げられ
る。

【００５７】また、イオン電導性抵抗制御剤としては、
例えば、テトラアルキルアンモニウム塩、トリアルキル
ベンジルアンモニウム塩、アルキルスルフォン酸塩、ア
ルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルサルフェート、
グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステ
ル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエ
チレン脂肪族アルコールエステル、アルキルベタインお
よび過塩素酸リチウムなどが挙げられる。

【００５８】とりわけ、帯電防止樹脂であり、ポリエー
テル成分とポリアミド成分の共重合体であるポリエーテ
ルエステルアミド樹脂を用いると、中間転写ベルト成型
用樹脂との相溶性も良く、電気抵抗の均一性も得ること
ができるため好ましい。ただし、本発明は上記材料に限
定されるものではない。

【００５９】また、本発明では、表面粗さを調整する手
段も特に制限されないが、例えば、押し出し成形する際
に使用する樹脂の溶融特性の選択と成形時の温度条件や
冷却条件を調整することで、フィルム状に溶融押し出し
された成形物が溶融状態から固化する際により平滑な面
を得られるよう調整する方法がある。

【００６０】また、ベルト状に成形した後、平滑な型を
当てて加熱し、型の表面状態と同等になるように加工す
る方法やベルト表面を研磨する方法などがある。

【００６１】中間転写ベルトの製造方法は、シームレス
ベルトの製造が可能で、かつ、製造効率が高くてコスト
を抑制できる製造方法が好ましい。

【００６２】その手段として環状ダイからの連続溶融押
し出しし、その後、必要な長さに切断してベルトを製造
する方法が挙げられる。例えば、インフレーション成形
が好ましい。

【００６３】以下に本発明に用いられる中間転写ベルト
の製造方法の１例を説明する。ただし、それにより本発
明が何ら制限を受けるものではない。

【００６４】図３に中間転写ベルトの製造装置の１例を
示す。本装置は、押し出し機、押し出しダイス、気体吹
き込み装置を有する。

【００６５】まず、成型用樹脂、導電剤、添加剤などを
所望の処方に基づき、あらかじめ予備混合後、混練分散
をせしめた成型用原料を押し出し機１００に具備したホ
ッパー１０２に投入する。

【００６６】押し出し機１００は、成型用原料が後工程
でのベルト成型が可能となる溶融粘度となり、また、原
料相互が均一分散するように、設定温度、および押し出
し機のスクリュー構成は選択される。成型用原料は押し
出し機１００中で溶融混練され溶融体となり環状ダイス
１０３に入る。

【００６７】環状ダイス１０３は、気体導入路１０４が
配設されており、気体導入路１０４より気体が環状ダイ
ス１０３の中央に吹き込まれることにより、ダイス１０
３を通過した溶融体は径方向に拡大膨張し、筒状フィル
ム１１０となる。

【００６８】このとき吹き込まれる気体は、空気以外、
窒素、二酸化炭素、アルゴンなど選択することができ
る。

【００６９】膨張した成型体は、外部冷却リング１０５
により冷却されつつ上方向に引き上げられる。通常イン
フレーション装置では安定板１０６でチューブを左右か
ら押しつぶして、シート状に折りたたみ、ピンチローラ
ー１０７で内部のエアーが抜けないように挟持して一定
速度で引き取る方法がとられる。

【００７０】ついで、引き取られたフィルムをカット装
置１０８で切断し、所望の大きさの筒状フィルムを得
る。

【００７１】次に、この筒状フィルムに表面平滑性や寸
法を調整したり、成型の際にフィルムについた折り目を
除去したりするなどの目的で型を使用した加工を行う。

【００７２】具体的には、加熱熱膨張率の異なる材料で
作られた直径の異なる一組の円筒型を使用する方法があ
る。

【００７３】小径の円筒形（内型）の熱膨張率は、大径
の円筒形（外型）の熱膨張率より大きくなるようにし、
この内型に成型した筒状フィルムを被せた後、その内型
を外型内に挿入して、内型と外型で筒状フィルムを挟み
込むようにする。型の間のギャップは加熱する温度と内
型、外型の熱膨張率の差および必要とされる圧力で計算
して求める。

【００７４】内型、筒状フィルム、外型の順でセットさ
れた型を樹脂の軟化点温度付近まで加熱する。加熱によ
り熱膨張率の大きい内型は外型より膨張し、筒状フィル
ム全面に均一な圧力がかかる。この時、軟化点付近に達
した樹脂フィルムの表円は平滑に加工した外型内面に押
し付けられ、樹脂フィルム表面の平滑性が向上する。そ
の後冷却してフィルムを型から外すことで平滑な表面性
を得ることができる。

【００７５】この後、必要に応じて補強部材やガイド部
材、位置検知部材の取り付けや精密カットを行って中間
転写ベルトを製造する。

【００７６】また、説明は単層ベルトに関してであった
が、２層の場合は図４に示されるようにさらに押し出し
機１０１を追加配置し、押し出し機１００の混練溶融体
と同時に２層用の環状ダイス１０３へ、押し出し機１１
０の混練溶融体を送り込み、２層同時に拡大膨張させ２
層ベルトを得ることができる。

【００７７】もちろん、３層以上の時は、層数に応じ相
応に押し出し機を準備すればよい。

【００７８】このように、上記中間転写ベルトの製造方
法は、単層のみならず、多層構成の中間転写ベルトを一
段工程で、かつ、短時間に寸法精度良く、成型すること
が可能である。この短時間成型が可能ということは、大
量生産および低コスト生産が可能であるということであ
る。

【００７９】上記環状ダイスと成形された円筒状フィル
ムの厚さの比、つまり、環状ダイスのギャップの幅に対
して、成形された円筒状フィルムの厚さの比は、前者に
対して後者は１／３以下であることが好ましく、さらに
は１／５以下であることが好ましい。

【００８０】同様に、環状ダイスと成形された円筒状フ
ィルムの直径の比率、つまり、環状ダイス１０３の環状
ダイスのギャップの直径（環状ダイスのギャップの外
径）に対して、筒状フィルム１１０の外径の比をパーセ
ントで表せば、５０％〜４００％の範囲が好ましい。

【００８１】これらは、材料の延伸状態を表すものであ
り、厚さ比が１／３より大きい場合は延伸が不十分で強
度の低下や抵抗および厚さのムラなどの不具合が発生す
ることがある。

【００８２】また、外径が４００％を越える場合や、５
０％未満の場合では、過剰に延伸されており、成型安定
性が低下したり本発明に必要な厚さを確保することが難
しくなったりする。

【００８３】次に、本発明の中間転写ベルト−電子写真
感光体一体カートリッジを用いた電子写真装置の１例を
図１に示す。

【００８４】図１はカラー複写機やカラーレーザービー
ムプリンターなどのカラー電子写真装置である。

【００８５】１は第１の画像担持体として繰り返し使用
される回転ドラム型の電子写真感光体（感光体ドラム）
であり、矢示の時計方向に所定の周速度（プロセススピ
ード）をもって回転駆動される。

【００８６】電子写真感光体１は回転過程で、一次帯電
手段（帯電ローラー）２により、所定の極性・電位に一
様に帯電処理される。３２は一次帯電手段２の電源であ
り、ここでは直流に交流を重畳して印加しているが、直
流のみでもよい。

【００８７】次いで、露光手段３（カラー原稿画像の色
分解・結露光光学系、画像情報の時系列電気デジタル画
素信号に対応して変調されたレーザービームを出力する
レーザースキャナによる走査露光系など）による露光を
受けることにより目的のカラー画像の第１の色成分像
（例えば、イエロー色成分像）に対応した静電潜像が形
成される。

【００８８】次いで、その静電潜像が、第１の現像手段
（イエロー色現像器４１）により、第１色であるイエロ
ートナーＹにより現像される。このとき、第２〜第４の
現像手段（マゼンタ色現像器４２、シアン色現像器４
３、ブラック色現像器４４）の各現像器は作動−オフに
なっていて、電子写真感光体１には作用せず、上記第１
色のイエロートナー画像は上記第２〜第４の現像器によ
り影響を受けない。

【００８９】中間転写ベルト５は、時計方向に電子写真
感光体１と同じ周速度をもって回転駆動されている。

【００９０】電子写真感光体１上に形成担持された上記
第１色のイエロートナー画像が、電子写真感光体１と中
間ベルト５との当接部を通過する過程で、ローラー形状
の一次転写手段（一次転写ローラー）６から中間転写ベ
ルト５に印加される一次転写バイアスにより形成される
電界により、中間転写ベルト５の外周面に順次一次転写
されていく。

【００９１】中間転写ベルト５に対応する第１色のイエ
ロートナー画像の転写を終えた電子写真感光体１の表面
は、電子写真感光体クリーニング手段１３により清掃さ
れる。

【００９２】以下、同様に第２色のマゼンタトナー画
像、第３色のシアントナー画像、第４色のブラックトナ
ー画像が順次中間転写ベルト５上に重ね合わせて転写さ
れ、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー画像
が形成される。

【００９３】７はローラー形状の二次転写手段（二次転
写ローラー）で、駆動ローラー８に対応し平行に軸受さ
せて中間転写ベルト５の下面部に離間可能な状態に配設
してある。

【００９４】電子写真感光体１から中間転写ベルト５へ
の第１〜第４色のトナー画像の順次重畳転写のための一
次転写バイアスは、トナーとは逆極性（＋）でバイアス
電源３０から印加される。その印加電圧は例えば＋１０
０Ｖ〜２ｋＶの範囲である。

【００９５】電子写真感光体１から中間転写ベルト５へ
の第１〜第３色のトナー画像の一次転写工程において、
二次転写手段７は中間転写ベルト５から離間させること
も可能である。

【００９６】中間転写ベルト５上に転写された合成カラ
ートナー画像の第２の画像担持体である転写材Ｐへの転
写は、二次転写手段７が中間転写ベルト５に当接される
と共に、給紙ローラー１１から転写材ガイド１０を通っ
て、中間転写ベルト５と二次転写手段７との当接部に所
定のタイミングで転写材Ｐが給送され、二次転写バイア
スがバイアス電源３１から二次転写手段７に印加され
る。この二次転写バイアスにより中間転写ベルト５から
第２の画像担持体である転写材Ｐへ合成カラートナー画
像が二次転写される。トナー画像の転写を受けた転写材
Ｐは、定着手段１５へ導入され加熱定着される。

【００９７】転写材Ｐへの画像転写終了後、中間転写ベ
ルト５には離接自在に配置された電荷付与手段９が当接
され、電子写真感光体１とは逆極性のバイアスを印加す
ることにより、転写材Ｐに転写されずに中間転写ベルト
５上に残留している転写残トナーに一次転写時と逆極性
の電荷が付与される。３３はバイアス電源である。ここ
では直流に交流を重畳して印加している。

【００９８】一次転写時と逆極性に帯電された前記転写
残トナーは、電子写真感光体１との当接部およびその近
傍において電子写真感光体１に静電的に転写されること
により、中間転写ベルトがクリーニングされる。この工
程は一次転写と同時に行うことができるため、スループ
ットの低下を生じない。

【００９９】次に、本発明の中間転写ベルト−電子写真
感光体一体カートリッジについて説明する。

【０１００】本発明のプロセスカートリッジは、図２に
示されるように、少なくとも電子写真感光体１と、中間
転写ベルト５と、一次転写手段６と、電荷付与手段９
と、電子写真感光体クリーニング手段１３とを一体に支
持するように構成され、電子写真装置本体と容易に着脱
できるようになっている。

【０１０１】本発明のプロセスカートリッジおよび電子
写真装置における中間転写ベルトのクリーニングは、前
述のように、転写残トナーを一次転写と逆の極性に帯電
させ、電子写真感光体との当接部で電子写真感光体に戻
す方式であり、この図では、中抵抗の弾性体のローラー
形状の電荷付与手段９を装備している。

【０１０２】電子写真感光体のクリーニングは、ブレー
ドを用いたクリーニングが好ましく、図でも電子写真感
光体のクリーニングにブレードを用いた形態を示してい
る。

【０１０３】図２に示すプロセスカートリッジには廃ト
ナー容器も一体に支持されており、中間転写ベルトと電
子写真感光体の双方の転写残トナーもカートリッジ交換
時に同時に廃棄されるため、メンテナンス性の向上に貢
献している。

【０１０４】また、中間転写ベルトは８と１２の２本の
ローラーで張架され部品点数の削減と小型化を図ってい
る。ここで、８は駆動ローラーであると同時に電荷付与
手段（中間転写ベルトクリーニングローラー）の対向ロ
ーラーとなっている。中間転写ベルトに従動して回転す
るテンションローラー（従動ローラー）１２は、スライ
ドする機構を有しており、圧縮ばねにより矢印の方向に
圧接され、中間転写ベルトに張力を与えている。そのス
ライド幅は１〜５ｍｍが好ましく、ばねの圧力合計は５
〜１００Ｎが好ましい。また、電子写真感光体１と駆動
ローラー８は不図示のカップリングを有し、本体から回
転駆動力が伝達されるようになっている。

【０１０５】以下、本発明に関わる諸物性の測定方法を
示す。

【０１０６】＜中間転写ベルトまたはスペーサー部材と
電子写真感光体を摺擦させたときの電子写真感光体の表
面電位Ｖｔの測定方法＞（Ｉ）中間転写ベルトと電子写真感光体を摺擦させた時
の電子写真感光体表面電位の測定方法中間転写ベルトと電子写真感光体を、中間転写ベルト−
電子写真感光体一体カートリッジに組み込み、ＪＩＳＺ
０２３２に記載の振動装置を用いて、振動加速度を５ｍ
／ｓ^２、振動波形を正弦波、振動数１０Ｈｚで水平方向
の振動を３分間連続して与えた直後に、ＴＲＥＫ社製表
面電位計ＭＯＤＥＬ３４４を用いて中間転写ベルトと電
子写真感光体の摺擦部の表面電位を測定して電子写真感
光体表面電位Ｖｔとする。

【０１０７】ここで、測定に使用する機器、中間転写ベ
ルトおよび電子写真感光体を２３±１℃、６０±５％Ｒ
Ｈの環境に８時間以上放置し、測定も上記環境において
行う。

【０１０８】また、中間転写ベルトと電子写真感光体と
を離間させる機構を有する中間転写ベルト−電子写真感
光体一体カートリッジの場合には、中間転写ベルトと電
子写真感光体とを離間させた状態で、上記振動条件で振
動を加えた後の電子写真感光体の表面電位を測定し、Ｖ
ｔとする。（II）スぺーサー部材と電子写真感光体を摺擦させた時
の電子写真感光体表面電位の測定方法中間転写ベルト、電子写真感光体およびスペーサー部材
を、中間転写ベルト−電子写真感光体一体カートリッジ
に組み込み、ＪＩＳＺ０２３２に記載の振動装置を用い
て、振動加速度を５ｍ／ｓ^２、振動波形を正弦波、振動
数１０Ｈｚで水平方向の振動を３分間連続して与えた直
後に、ＴＲＥＫ社製表面電位計ＭＯＤＥＬ３４４を用い
てスペーサー部材と電子写真感光体の摺擦部の表面電位
を測定して電子写真感光体表面電位Ｖｔとする。

【０１０９】ここで、測定に使用する機器、電子写真感
光体および中間転写ベルトを２３±１℃、６０±５％Ｒ
ｈの環境に８時間以上放置し、測定も上記環境において
行う。

【０１１０】＜表面粗さ測定＞ＪＩＳＢ０６０１に準ず
る。

【０１１１】＜体積抵抗測定方法＞測定装置は、抵抗計
に超高抵抗計Ｒ８３４０Ａ（アドバンテスト社製）、試
料箱は超高抵抗測定用試料箱ＴＲ４２（アドバンテスト
社製）を使用するが、主電極は直径２５ｍｍ、ガード・
リング電極は内径４１ｍｍ、外径４９ｍｍとする。

【０１１２】サンプルは次のように作製する。

【０１１３】まず、中間転写ベルトを直径５６ｍｍの円
形に打ち抜き機または鋭利な刃物で切り抜く。切り抜い
た円形片の片面は、その全面をＰｔ−Ｐｄ蒸着膜により
電極を設け、もう一方の面は、Ｐｔ−Ｐｄ蒸着膜により
直径２５ｍｍの主電極と内径３８ｍｍ、外径５０ｍｍの
ガード電極を設ける。

【０１１４】Ｐｔ−Ｐｄ蒸着膜は、マイルドスパッタＥ
１０３０（日立製作所製）で蒸着操作を２分間行うこと
により得られる。蒸着操作を終了したものを測定サンプ
ルとする。

【０１１５】測定雰囲気は２３±１℃、６０±５％Ｒｈ
とし、測定サンプルは、あらかじめ同雰囲気下に８時間
以上放置しておく。測定はディスチャージ１０秒、チャ
ージ３０秒、メジャー３０秒とし、印加電圧１００Ｖで
測定を行う。

【０１１６】＜厚さ測定方法＞本発明の中間転写ベルト
の厚さムラは、最低値１μｍのダイアルゲージにおい
て、ベルトの両端部から５０ｍｍ、中央について周方向
に等間隔で４点全周にわたって測定し、中間転写ベルト
１本につき合計１２点を平均する。

【０１１７】

【実施例】以下、実施例をもって本発明を詳細に説明す
る。

【０１１８】「部」は「質量部」を意味する。

【０１１９】［実施例１］＜中間転写ベルトの作製＞配合比は次のとおり。ポリフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶｄＦ）１００部ポリエーテルエステルアミド樹脂１２部酸化亜鉛２０部上記配合比の各材料を２軸の押し出し機で２１０℃で溶
融混練して混合し、直径２ｍｍ程度のストランドで押し
出してカットし、ペレットとした。これを成型用原料１
とする。

【０１２０】次に図３に示す製造装置において、成形用
ダイ１０３は単層用環状ダイスとし、環状ダイスのギャ
ップの直径（環状ダイスのギャップの外径）が１００ｍ
ｍのものを用いた。ダイスリットは０．８ｍｍとした。

【０１２１】この製造装置の材料ホッパー１０２へ十分
に加熱乾燥させた前記成形用原料１を投入し、加熱溶融
してダイから２１０℃で円筒状に押し出した。ダイの周
囲には外部冷却リング１０５が設置されており、押し出
されたフィルムに周囲から空気を吹き付け、冷却を行
う。

【０１２２】また、押し出された筒状フィルムの内部に
は、気体導入路１０４より空気を吹き込み、直径１４０
ｍｍまで拡大膨張した後、引き取り装置で一定の速度で
連続的に引き取った。なお、空気の導入は直径が所望の
値になった時点で停止している。

【０１２３】さらにピンチローラーに続くカット装置１
０８で筒状フィルムをカットする。厚さが安定した後、
長さ３１０ｍｍで切断して筒状フィルム１を成形した。

【０１２４】この筒状フィルム１を熱膨張率の異なる金
属からなる一組の円筒型を用いてサイズと表面平滑性の
調整と折り目除去を行った。

【０１２５】熱膨張率の高い内型に筒状フィルム１を被
せて、その内型を内面を平滑に加工した外型に挿入し、
１７０℃で２０分間加熱する。冷却後シリンダーから外
して端部をカットし、直径１４０ｍｍの中間転写ベルト
を作製した。

【０１２６】＜電子写真感光体の作製＞外径４７ｍｍの
アルミニウムシリンダー（体積抵抗率１０^−２Ω・ｃ
ｍ）を支持体とし、これに溶剤可溶性ナイロンの５％メ
タノール溶液を浸漬塗布して１μｍ厚の下引き層を設け
た。

【０１２７】次に、ビスアゾ顔料１０部、ポリビニルブ
チラール５部およびシクロヘキサノン５０部を直径１ｍ
ｍのガラスビーズを用いたサンドミルで２０時間分散し
た。この分散液にメチルエチルケトン１００部を加え、
下引き層上に塗布して膜厚０．１μｍの電荷発生層を形
成した。

【０１２８】次に、ビスフェノールＺ型ポリカーボネー
ト１０部およびヒドラゾン化合物１０部をモノクロルベ
ンゼン６５部中に溶解し、電荷発生層上に浸漬塗布して
膜厚２０μｍの電荷輸送層を形成して電子写真感光体を
得た。

【０１２９】＜物性測定＞この中間転写ベルトのうち１
本を、２３±１℃、６０±５％ＲＨの環境に２４時間放
置し、各種物性測定を行った。

【０１３０】その結果、この中間転写ベルトの表面粗さ
Ｒａは０．０３μｍ、厚さ１０２±５μｍ、体積抵抗値
３．２×１０^１１Ωｃｍであった。

【０１３１】次に実施例および比較例で用いたプロセス
カートリッジについて述べる。

【０１３２】図５は、電子写真感光体を有する電子写真
感光体ユニットおよび中間転写ベルトを有する中間転写
ベルトユニットを連結して構成したプロセスカートリッ
ジの概略構成を示す。

【０１３３】また、図６、図７は、それぞれ、中間転写
ベルトユニット、電子写真感光体ユニットの概略構成を
示す。

【０１３４】フレーム構成は大きく２つに分割される。

【０１３５】図７に示される廃トナー容器５２と一体構
成をとる電子写真感光体フレーム５９に電子写真感光体
１、帯電ローラー２、クリーニングブレード５３、スク
リュー５４、ドラムシャッター５５を主要部品として構
成される電子写真感光体ユニット５０と図６に示される
中間転写ベルトフレーム４５に中間転写ベルト５を駆動
ローラー８と従動ローラー１２により懸回張設し（懸け
回し張りわたして設置し）、かつ、電子写真感光体１と
対向する中間転写ベルト内側には一次転写ローラー５
８、駆動ローラー８には電荷付与手段（中間転写ベルト
クリーニングローラー）９も配置している中間転写ベル
トユニット５１とに分かれる。

【０１３６】この２つのユニットは、電子写真感光体フ
レーム５９の左右両端に設けられた突起部７１が、中間
転写ベルトフレーム４５に設けられた位置決め穴７２に
それぞれ挿入され、一方、電子写真感光体フレーム５９
の幅方向中央に設けられたスナップフィット形式のフッ
ク部の爪７３が、中間転写フレーム４５のロック穴７４
に嵌められて連結されている。

【０１３７】ここで、中間転写フレーム４５に設けられ
た位置決め穴７２、およびロック穴７４は、電子写真感
光体フレーム５９に設けられた突起部７１、フック部爪
７３より所定量だけ大きめの穴が開けられており、電子
写真感光体ユニット５０と中間転写ベルトユニット５１
の間には、所定量の相対的位置移動が可能な構成となっ
ている。

【０１３８】また位置決め穴７２にはテーパー部７２ａ
が設けられ、着脱し易くなっている。

【０１３９】図７において、電子写真感光体ユニット５
０のフック爪７３を押して中間転写ベルトユニット５１
のロック穴７４から外し、電子写真感光体ユニット５０
を回転させることで、図６、図７に示すように電子写真
感光体ユニットと中間転写ベルトユニットに分割でき
る。

【０１４０】連結の際には、上記とは逆に、電子写真感
光体ユニット５０の突起部７１を中間転写ベルトユニッ
ト５１の位置決め穴７２に差込み、取り外し時とは逆方
向に回転させて、フック爪７３をロック穴７４に押し込
むことで、２つのユニットが連結される。

【０１４１】図８に本発明のプロセスカートリッジの電
子写真装置への着脱時の様子を示す。

【０１４２】電子写真装置本体の上蓋６０を開けるだけ
で、従来の白黒のレーザービームプリンターと同じよう
に簡単に、プロセスカートリッジの着脱ができ、ジャム
処理、プロセスカートリッジ交換などのメンテナンスが
容易にできる。

【０１４３】＜画像評価＞上記中間転写ベルトおよび電
子写真感光体を、図２および図５に示す構成の中間転写
ベルト−電子写真感光体一体カートリッジに組み込ん
だ。

【０１４４】このときのテンションローラーのバネ圧
は、左右合計で２０Ｎ、スライド量は２．５ｍｍ、テン
ションローラーおよび駆動ローラーの直径は２８ｍｍで
ある。

【０１４５】続いて長時間放置の促進試験として、この
プロセスカートリッジを４０℃の高温環境に１４日間放
置した。

【０１４６】その後、２３℃／５５％の環境で１２時間
静置してから、図１に示す構成の電子写真装置にセット
し、同環境下で８０ｇ／ｍ^２紙にフルカラー画像のプリ
ント試験を行った。

【０１４７】この際に使用した現像装置は６００ｄｐｉ
のデジタルレーザー方式とした。

【０１４８】評価結果を表１に示す。

【０１４９】得られた画像を目視で評価したところ色ず
れ、色ムラおよび転写抜けなどの問題の無い良好なフル
カラー画像が得られた。

【０１５０】続けて毎分４枚のスピードで連続５０００
枚の耐久プリント試験を行い、同様に画像の評価を行っ
たところ、初期と同様の良好な画像が得られ、上記中間
転写ベルトを用いた中間転写ベルト−電子写真感光体一
体カートリッジは、良好な性能を有していることが確認
された。

【０１５１】耐久プリント中にベルトの蛇行の寄りも発
生せず、ベルトの材質に起因する折れ、曲げも発生しな
かった。

【０１５２】［実施例２］配合比を下記のように変更し
た以外は、実施例１と同様にして、中間転写ベルトを製
造した。

【０１５３】配合比は次のとおり。ポリアリレート樹脂１００部、ポリエーテル含有帯電防止樹脂（ポリオレフィンポリエ
ーテル樹脂：導電性樹脂）８部スルホン酸塩系界面活性剤（ヘキシルベンゼンスルホン
酸カルシウム）４部この中間転写ベルトを用いて、実施例１と同様の方法で
物性の測定と画像プリント試験を行った。

【０１５４】その結果、この中間転写ベルトの表面粗さ
Ｒａは０．０４μｍ、厚さ２１０±１０μｍ、体積抵抗
値９．５×１０^９Ω・ｃｍであった。

【０１５５】評価結果を表１に示す。

【０１５６】中間転写ベルトを用いたプリント試験の結
果は実施例１と同様に良好なものであった。

【０１５７】［実施例３〜５、比較例１〜２］ベルト周
長、厚み、ローラー径を下表に示すように変更した以外
は、実施例１と同様の中間転写ベルトを用いて物性の測
定と画像プリント試験を行った。

【０１５８】評価結果を表１に示す。

【０１５９】なお、表１中の、ベルトの走行性、ベルト
の耐久性、画質、転写性の各評価の数字１〜５は、大き
いほど良好な結果であることを意味し、そのうち１〜３
は、本発明の効果が得られていないものであると判断し
た。

【０１６０】また、実施例１〜５、比較例１、２におい
て使用したプロセスカートリッジは、中間転写ベルトが
２本のローラーで張架されているプロセスカートリッジ
であり、各例それぞれ、２本のローラーの直径は同じで
ある。

【０１６１】

【表１】

【０１６２】

【発明の効果】本発明のプロセスカートリッジは、中間
転写ベルトのクリーニング方式として一次転写同時クリ
ーニング方式を採用し、かつ、電子写真感光体ユニット
と中間転写ベルトユニットとに分離可能であって、その
２つのユニットを連結する連結手段を有する構成の中間
転写ベルト−電子写真感光体一体カートリッジであるた
め、ユーザーによるプロセスカートリッジの交換の面倒
さを解消でき、２つのユニット間の廃トナー連結部から
の廃トナー漏れ発生などのユーザビリティー悪化も防止
できる。また、部品点数の増加を抑えられ、大きなスペ
ースとフレーム剛性も従来のプロセスカートリッジほど
は必要ないので、コストアップを抑えることができる。

【０１６３】そして、中間転写ベルトの周長・平均厚
み、および、中間転写ベルトを張架するローラーの少な
くとも１つの直径が、上記特定の関係を満たす中間転写
ベルトおよび中間転写ベルトを張架するローラーを採用
することで、上記中間転写ベルト−電子写真感光体一体
カートリッジの利点を損なうことなく、良好な中間転写
ベルトの走行性・耐久性、画像、および、転写性を達成
することができる。

【０１６４】また、該プロセスカートリッジを有する電
子写真装置、該電子写真装置を用いた画像形成方法、該
プロセスカートリッジに搭載される中間転写ベルトも上
記と同様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の中間転写ベルト−電子写真感光体一体
カートリッジを用いた電子写真装置の１例を示す図であ
る。

【図２】本発明のプロセスカートリッジの概略構成図で
ある。

【図３】中間転写ベルトの製造装置の１例を示す図であ
る。（単層）

【図４】中間転写ベルトの製造装置の１例を示す図であ
る。（２層）

【図５】実施例および比較例で使用した、電子写真感光
体ユニットおよび中間転写ベルトユニットを連結して構
成したプロセスカートリッジの概略構成図である。

【図６】中間転写ベルトユニットの概略構成図である。

【図７】電子写真感光体ユニットの概略構成図である。

【図８】本発明のプロセスカートリッジの電子写真装置
への着脱時の様子を示す図である。

【符号の説明】

１電子写真感光体２一次帯電手段（帯電ローラー）３露光手段４１第１の現像手段（イエロー色現像器）４２第２の現像手段（マゼンタ色現像器）４３第３の現像手段（シアン色現像器）４４第４の現像手段（ブラック色現像器）５中間転写ベルト６一次転写手段（一次転写ローラー）７二次転写手段（二次転写ローラー）８駆動ローラー９電荷付与手段（中間転写ベルトクリーニングローラ
ー）１０転写材ガイド１１給紙ローラー１２テンションローラー（従動ローラー）１３電子写真感光体クリーニング手段１５定着手段３０（一次転写）バイアス電源３１（二次転写）バイアス電源３２一次帯電手段の電源３３バイアス電源Ｐ転写材４５中間転写ベルトフレーム５０電子写真感光体ユニット５１中間転写ベルトユニット５２廃トナー容器５３クリーニングブレード５４スクリュー５５ドラムシャッター５８一次転写ローラー５９電子写真感光体フレーム６０電子写真装置本体の上蓋７１突起部７２位置決め穴７２ａテーパー部７３フック部の爪７４ロック穴１００押し出し機１０１押し出し機１０２ホッパー１０３環状ダイス１０４気体導入路１０５外部冷却リング１０６安定板１０７ピンチローラー１０８カット装置１１０筒状フィルム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 21/00 ３２６ (72)発明者仲沢明彦東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者田中篤志東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者草場隆東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者芦邊恒徳東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者櫻井有治東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H035 CA07 CB01 CD14 2H068 AA54 CA31 FA25 FA27 FC11 FC15 2H134 GA01 GB02 HD00 JB01 KF05 KG04 KG08 KH10 KH12 2H171 FA02 FA03 FA09 FA10 FA17 FA28 GA04 GA06 GA12 GA13 HA23 JA23 JA24 JA26 JA30 JA31 KA05 KA06 KA23 QA02 QA06 QA08 QA15 QA24 QA27 QB14 QB34 QC03 QC22 QC24 QC26 WA02 WA03 WA23 2H200 FA13 FA17 GA23 GA44 GA50 GB12 GB41 JA02 JB10 JC04 JC12 LA01 LA06 LA38 LA40 LB03 LB17 LB18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子写真装置本体に着脱自在であるプロ
セスカートリッジであって、トナーの画像を担持するための電子写真感光体と、該電子写真感光体との当接部を有する中間転写ベルト
と、該当接部にて該電子写真感光体から該中間転写ベル
トへ該トナーの画像を一次転写するための一次転写手段
と、該中間転写ベルト上のトナーを該当接部にて該電子写真
感光体に戻して該中間転写ベルトをクリーニングするた
めに、該中間転写ベルト上のトナーに該一次転写時のト
ナーの極性と逆の極性の電荷を付与するための電荷付与
手段と、該電子写真感光体をクリーニングするための電子写真感
光体クリーニング手段とを一体に支持し、該電子写真感光体を有する電子写真感光体ユニットと該
中間転写ベルトを有する中間転写ベルトユニットとに分
離可能であり、該電子写真感光体ユニットと該中間転写ベルトユニット
とを連結する連結手段を有し、該中間転写ベルトの周長Ｌ［ｍｍ］、該中間転写ベルト
の平均厚みｔ［ｍｍ］、および、該中間転写ベルトを張
架するローラーの少なくとも１つの直径Ｒ［ｍｍ］が、
下記式（１）〜（４）の総てを満たす（１）２×１０^２π≦Ｌ／ｔ≦４×１０^４π （２）２×１０^−４≦ｔ／Ｒ≦１．５×１０^−２（３）０．００５＜ｔ＜０．６（４）５＜Ｒ＜９０ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２】前記中間転写ベルトの体積抵抗率が、１
×１０^２Ω・ｃｍ〜８×１０^１３Ω・ｃｍの間である請
求項１に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３】前記電子写真感光体ユニットと前記中間
転写ベルトユニットのそれぞれが、電子写真装置本体に
装着された際に該電子写真装置本体に位置決めされるた
めの位置決め手段を有する請求項１または２に記載のプ
ロセスカートリッジ。
【請求項４】前記電子写真感光体ユニットおよび前記
中間転写ベルトユニットの少なくとも一方が、電子写真
感光体クリーニング手段による電子写真感光体のクリー
ニングおよび中間転写ベルトクリーニング手段による中
間転写ベルトのクリーニングの少なくとも一方によって
出た廃トナーを回収・蓄積するための廃トナー容器を有
する請求項１〜３のいずれかに記載のプロセスカートリ
ッジ。
【請求項５】前記電子写真感光体が、直径６０ｍｍ以
下の剛体であるドラム形状の電子写真感光体である請求
項１〜４のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項６】前記中間転写ベルトが、２本のローラー
で張架されている請求項１〜５のいずれかに記載のプロ
セスカートリッジ。
【請求項７】トナーの画像を担持するための電子写真
感光体と、該電子写真感光体を帯電するための帯電手段と、該帯電手段によって帯電された電子写真感光体に静電潜
像を形成するための露光手段と、該露光手段によって形成された電子写真感光体の静電潜
像をトナーにより現像し、電子写真感光体にトナーの画
像を形成するための現像手段と、該電子写真感光体から該トナーの画像が一次転写された
後に転写されたトナーの画像を転写材に二次転写するた
めの、該電子写真感光体との当接部を有する中間転写ベ
ルトと、該当接部にて該電子写真感光体から該中間転写ベルトへ
該トナーの画像を一次転写するための一次転写手段と、該中間転写ベルト上のトナーを該当接部にて該電子写真
感光体に戻して該中間転写ベルトをクリーニングするた
めに、該中間転写ベルト上のトナーに該一次転写時のト
ナーの極性と逆の極性の電荷を付与するための電荷付与
手段と、該電子写真感光体をクリーニングするための電子写真感
光体クリーニング手段とを有し、少なくとも該電子写真感光体と、該中間転写ベルトと、
該一次転写手段と、該電荷付与手段と、該電子写真感光
体クリーニング手段とを一体に支持し、電子写真装置本
体に着脱自在であるプロセスカートリッジを有し、該プロセスカートリッジが、電子写真感光体を有する電
子写真感光体ユニットと該中間転写ベルトを有する中間
転写ベルトユニットとに分離可能であり、該電子写真感
光体ユニットと該中間転写ベルトユニットとを連結する
連結手段を有し、該中間転写ベルトの周長Ｌ［ｍｍ］、該中間転写ベルト
の平均厚みｔ［ｍｍ］、および、該中間転写ベルトを張
架するローラーの少なくとも１つの直径Ｒ［ｍｍ］が、
下記式（１）〜（４）の総てを満たす（１）２×１０^２π≦Ｌ／ｔ≦４×１０^４π （２）２×１０^−４≦ｔ／Ｒ≦１．５×１０^−２（３）０．００５＜ｔ＜０．６（４）５＜Ｒ＜９０ことを特徴とする電子写真装置。
【請求項８】前記中間転写ベルトの体積抵抗率が、１
×１０^２Ω・ｃｍ〜８×１０^１３Ω・ｃｍの間である請
求項７に記載の電子写真装置。
【請求項９】前記プロセスカートリッジの電子写真感
光体ユニットと中間転写ベルトユニットのそれぞれが、
電子写真装置本体に装着された際に該電子写真装置本体
に位置決めされるための位置決め手段を有する請求項７
または８に記載の電子写真装置。
【請求項１０】前記プロセスカートリッジの電子写真
感光体ユニットおよび中間転写ベルトユニットの少なく
とも一方が、電子写真感光体クリーニング手段による電
子写真感光体のクリーニングおよび中間転写ベルトクリ
ーニング手段による中間転写ベルトのクリーニングの少
なくとも一方によって出た廃トナーを回収・蓄積するた
めの廃トナー容器を有する請求項７〜９のいずれかに記
載の電子写真装置。
【請求項１１】前記電子写真感光体が、直径６０ｍｍ
以下の剛体であるドラム形状の電子写真感光体である請
求項７〜１０のいずれかに記載の電子写真装置。
【請求項１２】前記中間転写ベルトが、２本のローラ
ーで張架されている請求項７〜１１のいずれかに記載の
電子写真装置。
【請求項１３】電子写真感光体を帯電する帯電工程
と、該帯電工程で帯電された電子写真感光体に静電潜像を形
成する露光工程と、該露光工程で形成された電子写真感光体の静電潜像をト
ナーにより現像し、電子写真感光体にトナーの画像を形
成する現像工程と、一次転写手段によって、該現像工程で形成された該トナ
ーの画像を、該電子写真感光体から該電子写真感光体と
の当接部を有する中間転写ベルトに一次転写する一次転
写工程と、該一次転写工程で一次転写された該トナーの画像を転写
材に二次転写する二次転写工程と、電荷付与手段によって、該中間転写ベルト上のトナーに
該一次転写工程時のトナーの極性と逆の極性の電荷を付
与する電荷付与工程と、該中間転写ベルト上のトナーを該当接部にて該電子写真
感光体に戻して該中間転写ベルトをクリーニングする中
間転写ベルトクリーニング工程と、該電子写真感光体をクリーニングする電子写真感光体ク
リーニング工程とを有する画像形成方法であって、少なくとも該電子写真感光体と、該中間転写ベルトと、
該一次転写手段と、該電荷付与手段と、該電子写真感光
体クリーニング手段とを一体に支持し、電子写真装置本
体に着脱自在であるプロセスカートリッジを有する電子
写真装置を用いた画像形成方法であって、該プロセスカートリッジが、電子写真感光体を有する電
子写真感光体ユニットと該中間転写ベルトを有する中間
転写ベルトユニットとに分離可能であり、該電子写真感
光体ユニットと該中間転写ベルトユニットとを連結する
連結手段を有し、該中間転写ベルトの周長Ｌ［ｍｍ］、該中間転写ベルト
の平均厚みｔ［ｍｍ］、および、該中間転写ベルトを張
架するローラーの少なくとも１つの直径Ｒ［ｍｍ］が、
下記式（１）〜（４）の総てを満たす（１）２×１０^２π≦Ｌ／ｔ≦４×１０^４π （２）２×１０^−４≦ｔ／Ｒ≦１．５×１０^−２（３）０．００５＜ｔ＜０．６（４）５＜Ｒ＜９０ことを特徴とする画像形成方法。
【請求項１４】前記中間転写ベルトの体積抵抗率が、
１×１０^２Ω・ｃｍ〜８×１０^１３Ω・ｃｍの間である
請求項１３に記載の画像形成方法。
【請求項１５】前記プロセスカートリッジの電子写真
感光体ユニットと中間転写ベルトユニットのそれぞれ
が、電子写真装置本体に装着された際に該電子写真装置
本体に位置決めされるための位置決め手段を有する請求
項１３または１４に記載の画像形成方法。
【請求項１６】前記プロセスカートリッジの電子写真
感光体ユニットおよび中間転写ベルトユニットの少なく
とも一方が、電子写真感光体クリーニング手段による電
子写真感光体のクリーニングおよび中間転写ベルトクリ
ーニング手段による中間転写ベルトのクリーニングの少
なくとも一方によって出た廃トナーを回収・蓄積するた
めの廃トナー容器を有する請求項１３〜１５のいずれか
に記載の画像形成方法。
【請求項１７】前記電子写真感光体が、直径６０ｍｍ
以下の剛体であるドラム形状の電子写真感光体である請
求項１３〜１６のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項１８】前記中間転写ベルトが、２本のローラ
ーで張架されている請求項１３〜１７のいずれかに記載
の画像形成方法。
【請求項１９】電子写真装置本体に着脱自在であるプ
ロセスカートリッジ用の中間転写ベルトであって、トナーの画像を担持するための電子写真感光体と、該電子写真感光体との当接部を有する中間転写ベルト
と、該当接部にて該電子写真感光体から該中間転写ベルトへ
該トナーの画像を一次転写するための一次転写手段と、該中間転写ベルト上のトナーを該当接部にて該電子写真
感光体に戻して該中間転写ベルトをクリーニングするた
めに、該中間転写ベルト上のトナーに該一次転写時のト
ナーの極性と逆の極性の電荷を付与するための電荷付与
手段と、該電子写真感光体をクリーニングするための電子写真感
光体クリーニング手段とを一体に支持し、該電子写真感光体を有する電子写真感光体ユニットと該
中間転写ベルトを有する中間転写ベルトユニットとに分
離可能であり、該電子写真感光体ユニットと該中間転写ベルトユニット
とを連結する連結手段を有するプロセスカートリッジ用
の中間転写ベルトであって、周長Ｌ［ｍｍ］、平均厚みｔ［ｍｍ］、および、該中間
転写ベルトを張架するローラーの少なくとも１つの直径
Ｒ［ｍｍ］が、下記式（１）〜（４）の総てを満たす（１）２×１０^２π≦Ｌ／ｔ≦４×１０^４π （２）２×１０^−４≦ｔ／Ｒ≦１．５×１０^−２（３）０．００５＜ｔ＜０．６（４）５＜Ｒ＜９０ことを特徴とする中間転写ベルト。
【請求項２０】体積抵抗率が、１×１０^２Ω・ｃｍ〜
８×１０^１３Ω・ｃｍの間である請求項１９に記載の中
間転写ベルト。
【請求項２１】前記プロセスカートリッジの電子写真
感光体ユニットと中間転写ベルトユニットのそれぞれ
が、電子写真装置本体に装着された際に該電子写真装置
本体に位置決めされるための位置決め手段を有している
請求項１９または２０に記載の中間転写ベルト。
【請求項２２】前記プロセスカートリッジの電子写真
感光体ユニットおよび中間転写ベルトユニットの少なく
とも一方が、電子写真感光体クリーニング手段による電
子写真感光体のクリーニングおよび中間転写ベルトクリ
ーニング手段による中間転写ベルトのクリーニングの少
なくとも一方によって出た廃トナーを回収・蓄積するた
めの廃トナー容器を有している請求項１９〜２１のいず
れかに記載の中間転写ベルト。
【請求項２３】前記プロセスカートリッジが有する電
子写真感光体が、直径６０ｍｍ以下の剛体であるドラム
形状の電子写真感光体である請求項１９〜２２のいずれ
かに記載の中間転写ベルト。
【請求項２４】２本のローラーで張架されている請求
項１９〜２３のいずれかに記載の中間転写ベルト。