JP2003316236A - 中間転写ベルト、中間転写ベルト−感光体一体カートリッジ及び電子写真装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メンテナンスが容易で装置の小型化とコスト
ダウンが図れ、長期間の輸送や放置後も良好な画像が得
られる中間転写ベルト−感光体一体カートリッジを提供
する。 【解決手段】 一次転写押圧係数（Ｔ）が式（１）を満
足し、かつベルト厚み（Ｂ）が式（２）を満足し、かつ
一次転写部の当接圧力が長手方向において、最小と最大
の圧力差が１０倍以内である中間転写ベルト−感光体一
体カートリッジ、該カートリッジを有する電子写真装
置、及び該カートリッジ及び電子写真装置に用いられる
中間転写ベルトである。 １＜Ｔ＜３００ ・・・（１） ここで、Ｔ＝Ｎ・Ｕ ・・・（３） Ｎ：一次転写部分のニップ幅（ｍｍ） Ｕ：一次転写の
当接圧力（Ｎ） また、 ０．０２＜Ｂ＜０．３ ・・・（２） Ｂ：ベルト厚み（ｍｍ）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複写機やレーザープ
リンターなどの電子写真方式を用いた電子写真装置に用
いられる中間転写ベルト−感光体一体カートリッジ、該
カートリッジを有する電子写真装置、及び該カートリッ
ジ及び電子写真装置に用いられる中間転写ベルトに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】中間転写ベルトを使用した画像形成装置
は、カラー画像情報や多色画像情報の複数の成分色画像
を順次積層転写してカラー画像や多色画像を合成再現し
た画像形成物を出力するカラー画像形成装置や多色画像
形成装置、またはカラー画像形成機能や多色画像形成機
能を具備させた画像形成装置として有効である。

【０００３】中間転写ベルトを用いた画像形成装置を有
するカラー電子写真装置は、従来の技術である転写ドラ
ム上に第２の画像担持体を張り付け、または吸着し、そ
こへ感光体から画像を転写する画像形成装置を有したカ
ラー電子写真装置、例えば特開昭６３−３０１９６０号
公報中で述べられたごとくの転写装置と比較すると、転
写材になんら加工や制御（例えばグリッパーに把持す
る、吸着する、また曲率をもたせる等）を必要とせずに
中間転写ベルトから画像を転写することができるため、
封筒、ハガキやラベル紙等の薄い紙（４０ｇ／ｍ²紙）
から厚い紙（２００ｇ／ｍ²紙）まで、幅の広狭あるい
は長さの長短によらず、第２の画像担持体を多種多様に
選択することができるという利点を有している。

【０００４】また、中間転写ベルト形状とすることで、
中間転写ドラムのような剛体のシリンダーを用いる場合
と比較して電子写真装置内部に配置する際の自由度が増
して、スペースの有効利用による装置本体の小型化やコ
ストダウンを行うことができるメリットもある。

【０００５】しかし、中間転写ベルトの寿命は本体より
短く、現状では交換が必須となっている。同時に中間転
写ベルトに残留した現像剤(以下トナー)を回収した廃ト
ナー容器の設置とその処理が必要となる。これらに加え
て、プリンターや複写機では感光体、現像器や現像剤な
どの多くの部品について交換が必要となっている。これ
らの交換部品をユニット化して本体から容易に着脱する
方法として特開平８−１３７１８１号公報では中間転写
ベルトと感光体をそれぞれ独立したユニットとして本体
から容易に着脱できるように配置した提案がなされてい
る。

【０００６】しかし、この手段では交換ユニットの数が
多く、ユーザーの操作が煩雑になる。更に各ユニットが
それぞれ独立して設計し、配置されているため、本体の
大型化やコストの上昇を招くなど問題も生じる。

【０００７】この問題を解決する手段として交換部品で
ある中間転写ベルトと感光体を一体のユニットとして本
体から同時に着脱し、交換する手段が好適であり、特開
平６−１１０２６１、特開平１０−１７７３２９や特開
平１１−３０９４４号公報で提案されている。

【０００８】つづいて、中間転写ベルト−感光体一体カ
ートリッジを用いた電子写真装置の一例を図１に示す。

【０００９】図１は電子写真プロセスを利用したカラー
電子写真装置（複写機あるいはレーザービームプリンタ
ー）である。

【００１０】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（以下感光ドラム
と記す）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。

【００１１】感光ドラム１は回転過程で、一次帯電器２
により所定の極性・電位に一様に帯電処理される。３２
は一次帯電器の電源であり、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。次いで不図示
の像露光手段３（カラー原稿画像の色分解・結像露光光
学系、また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等）による画像露光を受けるこ
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。

【００１２】次いで、その静電潜像が第１の現像器（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。この時第２〜第４の現像器（マ
ゼンタ色現像器４２、シアン色現像器４３及びブラック
色現像器４４）の各現像器は作動−オフになっていて感
光ドラム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。

【００１３】中間転写ベルト５は時計方向に感光ドラム
１と同じ周速度をもって回転駆動されている。

【００１４】感光ドラム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、感光ドラム１と中間転写ベ
ルト５とのニップ部を通過する過程で、一次転写ローラ
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。

【００１５】中間転写ベルト５に対応する第一色のイエ
ロートナー画像の転写を終えた感光ドラム１の表面は、
クリーニング装置１３により清掃される。

【００１６】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及び第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。

【００１７】７は二次転写ローラで、二次転写対向ロー
ラ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。

【００１８】感光ドラム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＋１００Ｖ
〜２ｋＶの範囲である。

【００１９】感光ドラム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
転写ローラ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。

【００２０】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、二次転写ローラ７が中間転写ベルト５に当接され
ると共に、給紙ローラ１１から転写材ガイド１０を通っ
て、中間転写ベルト５と二次転写ローラ７との当接ニッ
プに所定のタイミングで転写材Ｐが給送され、二次転写
バイアスが電源３１から二次転写ローラ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は定着器１５へ導入され加熱定着される。

【００２１】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クリーニング用帯電部
材９が当接され、感光ドラム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。一次
転写時と逆極性に帯電された前記転写残トナーは、感光
ドラム１とのニップ部及びその近傍において感光ドラム
１に静電的に転写されることにより、中間転写体がクリ
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。

【００２２】つづいて中間転写ベルト−感光体一体カー
トリッジについて説明する。該カートリッジは図２に示
されるように少なくとも中間転写ベルト５と感光体１が
一体のユニットとして構成され、本体と容易に着脱でき
るようになっている。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
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１
２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程度で、ばねの圧力合
計は５〜１００Ｎ程度である。また、感光体１と駆動ロ
ーラー８は非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。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、中間転写ベル
トと感光体を一体ユニットとして構成し、本体に容易に
着脱できる中間転写ベルト−感光体一体カートリッジと
する方法は、本体を設置した際に中間転写ベルトをセッ
トする場合と異なり、中間転写ベルトに起因する問題が
発生する。それは、中間転写ベルト−感光体一体カート
リッジはユーザーが画像出力するまで、長期間、感光体
と中間転写ベルトの一次転写部分が常に接触し、凹んで
いる状態となっているので、長期間放置後凹みが大きい
と、画像出力した時に凹み部分が回復せず、画像不良が
起きるという問題が発生するのである。

【００２４】この凹み現象は高温の環境や長期間保管し
たほど促進されることが判っており、一種のクリープ現
象ではないかと考えられる。

【００２５】よって、中間転写ベルト感光体一体ユニッ
トには流通段階で受ける高温の環境や長期間の保存も考
慮した設計が必要となる。

【００２６】特に近年は電子写真装置の技術が進歩し、
デジタル現像方式のプリンターや複写機では露光スポッ
ト径の小サイズ化や高密度化により６００ｄｐｉ以上の
微細で緻密な画素の現像が可能になり、それに加えて精
密な電界の制御などで高品位の画像が得られるようにな
ってきている。その結果、従来は問題にならなかった中
間転写ベルトのわずかな凹みでも画質に影響する場合が
あるため重要な課題である。

【００２７】しかし、前述の提案では中間転写ベルト−
感光体一体カートリッジが輸送や保管時に受ける長時間
の放置等に対する対策は何らなされておらず、流通過程
を考慮した設計がされていると言えないため、製造後の
カートリッジについて厳重な保管管理や使用期間の制限
など管理費用の増大やユーザークレームの増加などの問
題を生じる。

【００２８】これらに加えてランニングコストの削減は
重要な課題であり、交換部品となる中間転写ベルト−感
光体一体カートリッジはより一層のコストダウンが必要
であり、取り扱いを容易にするために小型化や廃トナー
の処理についても十分配慮しなければならない。

【００２９】以上のように中間転写ベルト−感光体一体
カートリッジにおける課題を完全に解決した電子写真装
置は未だ得られていない。

【００３０】従って、本発明の目的は、メンテナンスが
容易で電子写真装置の小型化とコストダウンが図れ、長
期間の輸送や放置後も良好な画像が得られる中間転写ベ
ルト−感光体一体カートリッジ、該カートリッジを有す
る電子写真装置、及び該カートリッジ及び電子写真装置
に用いられる中間転写ベルトを提供することである。

【００３１】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、潜像担
持体上に形成された静電潜像を現像剤で顕在化した画像
を中間転写ベルトに転写する一次転写手段と中間転写ベ
ルトに転写された画像を更に転写材に転写する二次転写
手段とを有する電子写真装置に、着脱自在である中間転
写ベルト−感光体一体カートリッジにおいて、一次転写
押圧係数（Ｔ）が式（１）を満足し、かつベルト厚み
（Ｂ）が式（２）を満足し、かつ一次転写部の当接圧力
が長手方向において、最小と最大の圧力差が１０倍以内
であることを特徴とする中間転写ベルト−感光体一体カ
ートリッジである。 １＜Ｔ＜３００ ・・・（１） ０．０２＜Ｂ＜０．３ ・・・（２） ここで、一次転写押圧係数（Ｔ） Ｔ＝Ｎ・Ｕ ・・・（３） Ｎ：一次転写部分のニップ幅（ｍｍ） Ｕ：一次転写の当接圧力（Ｎ） また、 Ｂ：ベルト厚み（ｍｍ）

【００３２】また、本発明は、潜像担持体上に形成され
た静電潜像を現像剤で顕在化した画像を中間転写ベルト
に転写する一次転写手段と中間転写ベルトに転写された
画像を更に転写材に転写する二次転写手段とを有する電
子写真装置であって、該電子写真装置に着脱自在である
中間転写ベルト−感光体一体カートリッジを有する電子
写真装置において、中間転写ベルト−感光体一体カート
リッジにおける一次転写押圧係数（Ｔ）が式（１）を満
足し、かつベルト厚み（Ｂ）が式（２）を満足し、かつ
一次転写部の当接圧力が長手方向において、最小と最大
の圧力差が１０倍以内であることを特徴とする電子写真
装置である。 １＜Ｔ＜３００ ・・・（１） ０．０２＜Ｂ＜０．３ ・・・（２） ここで、一次転写押圧係数（Ｔ） Ｔ＝Ｎ・Ｕ ・・・（３） Ｎ：一次転写部分のニップ幅（ｍｍ） Ｕ：一次転写の当接圧力（Ｎ） また、 Ｂ：ベルト厚み（ｍｍ）

【００３３】また、本発明は、上記中間転写ベルト−感
光体一体カートリッジ及び電子写真装置に用いられるこ
とを特徴とする中間転写ベルトである。

【００３４】

【発明の実施の形態】即ち、本発明ではメンテナンスの
簡素化と全市写真装置本体及びカートリッジの小型化、
低コスト化及び画像品質の向上について検討した結果、
中間転写ベルト−感光体一体カートリッジを用いた上
で、更にいくつかの手段を合わせてとることによって初
期の目標を達成するに至った。

【００３５】本発明では図６のように中間転写ベルトの
一次転写のニップ部分に長時間凹みが発生している状態
で、環境が変動してもニップ部の凹み状態が保持されに
くくすることを考慮した設計を行っているため、製造
後、長時間経過した中間転写ベルトカートリッジであっ
ても問題を生じることなく、良好な画像を得ることが可
能である。

【００３６】具体的には、一次転写押圧係数（Ｔ）が式
（１）の関係 １＜Ｔ＜３００ ・・・（１） ここで、一次転写押圧係数（Ｔ） Ｔ＝Ｎ・Ｕ ・・・（３） Ｎ：一次転写部分のニップ幅（ｍｍ） Ｕ：一次転写の当接圧力（Ｎ） にあること、即ち、ニップ幅が広くなると、ニップ凹み
の変形量が大きくなるので、ニップ凹み部分に起因する
画像不良、具体的には凹みに起因する感光ドラムとの接
触不良による白抜けが発生する。また、ニップ幅が狭く
なると、転写電界が十分にかからないので、転写効率が
低くなる。また、一次転写の当接圧力が高くなると、ニ
ップ変形が長期間保持される。また、一次転写の当接圧
力が低くなると、転写効率が低くなる、という傾向があ
り、それぞれの領域のデータをかけあわせることで、ニ
ップ変形が少なく、転写効率が良好な領域が導き出され
たのであり、それが（１）式である。

【００３７】本発明のニップ幅を測定する手段は以下の
通りである。

【００３８】＜ニップ幅測定用シリコーンオイル（１）
の作成＞ シリコーンオイル：東レ・ダウコーニング・シリコーン
社製ＳＨ２８ＰＡ ９部 （質量部、以下同様） カーボンブラック：１部 イソプロピルアルコール：９０部 これらをビーズミルで１時間分散しニップ幅測定用シリ
コーンオイル（１）を作成する。

【００３９】＜ベルトへのシリコーンオイル塗布＞上記
で作成したシリコーンオイル（１）を中間転写ベルトへ
ベーカーアプリケーターを用いて塗布する。このときの
厚み設定は１２．５μｍにする。塗布幅は少なくとも１
０ｍｍ以上は必要であり、塗布方向はニップの長手方向
である。

【００４０】この塗布後１０分風乾させ、イソプロピル
アルコールを除去することで、ベルト表面にシリコーン
オイル皮膜を作る。

【００４１】＜ニップ部の感光ドラムへの転写＞ベルト
表面にシリコーン皮膜を形成したベルトをシリコーン皮
膜に触れないように図２のカートリッジに組み付け、感
光ドラムも組み付ける。感光ドラムは組み付け時に回転
させないように取り付ける。取り付けたのち、１分間放
置させ感光ドラムを回転させないように取り外す。この
ことで、感光体表面のニップ部分にはシリコーンオイル
が付着する。

【００４２】＜ニップ幅の測定＞感光ドラムに転写され
たシリコーンオイルの幅を実体顕微鏡により測定する
が、このとき、測定されるのは図５のａである。実際に
必要な数値はＸであるので、下記式 （Ａ）によってＸ
（ニップ幅）を算出する。 Ｘ＝２ｒ・（ｓｉｎ^-1ａ／２ｒ） ・・・（Ａ） ｒ：感光ドラムの半径 また、ｓｉｎ^-1で返される値はラジアンである。

【００４３】また、ニップの幅はどの場所でも必ずしも
一定ではないので、感光ドラムの中央を中心として中心
から１０ｍｍずつ左右に４点測定し、中央を含めた計９
点の平均値をニップ幅とする。

【００４４】また、一次転写の当接圧力（Ｎ）は一次転
写ローラを押圧するバネ圧であるが、押圧手段はこれ以
外でもさしつかえない。

【００４５】また、（１）式のみ満たしていても、ニッ
プ部変形に対して十分ではなく、（２）式も満たす必要
がある。

【００４６】即ち、中間転写ベルトの厚みが０．３ｍｍ
以上であると、ニップ部に当接し、ベルトが変形したと
きに感光体に当接される部分と転写ローラで押される部
分、即ちベルト表面と裏面の変形量が大きく異なるの
で、変形が保持される。また、ベルト厚みが０．０２ｍ
ｍ以下となると、ベルト剛性が確保できない。

【００４７】<ベルト厚さ測定方法>本発明の中間転写ベ
ルトの厚さは、最低値１μｍのダイアルゲージを用い、
ベルト両端部から５０ｍｍ内側及びベルト中央について
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点を平均した値とする。

【００４８】更に、ニップ部の圧力も（１）式に入って
いた場合でも局所的に強く当接されるとそこの凹みが画
像に出る場合がある。

【００４９】即ち、一次転写部分が長手方向に均一に圧
力がかかっている場合には（１）式のみ対応できればニ
ップ部凹み画像が発生しないが、均一に圧力がかから
ず、局所的に強い圧力がかかった場合にはその部分に凹
みが発生することがあるのである。このときの長手方向
の圧力差は最小と最大の差として１０倍以内である。１
０倍を超えると最大圧力がかかった部分に凹みが発生
し、凹み部分に起因する画像不良が発生する。

【００５０】本発明の長手方向の圧力差を測定する手段
は以下の通りである。

【００５１】＜測定機＞ タクタイルセンサ ＰＩＮＣＨ５００（ニッタ社製） センサ部サイズはカートリッジサイズに応じて選択す
る。例えば、Ａ４サイズカートリッジであればセンサ幅
２１１ｍｍサイズを使用し、Ａ３サイズカートリッジで
あればセンサ幅２９９ｍｍサイズを使用する。

【００５２】＜測定方法＞図２の中間転写ベルト−感光
体一体カートリッジの矢印の一次転写ニップ部分にセン
サシートをはさみこむ。センサのはさみこみ場所はセン
サ長手方向中央部と一次転写ローラの長手方向中央部と
が一致する場所とする。

【００５３】測定データは長手方向に４４分割である
が、各ポイントの最大、最小でなく、片側から４つの平
均をとり１１ブロックで最大、最小を判断する。

【００５４】また、中間転写ベルトとしては、薄いベル
トであっても強度が高いため、原材料使用量を少なくで
き、低コストになるため樹脂製ベルトが好ましい。ま
た、樹脂製であれば熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のい
ずれでもよいが、低コスト生産のできる熱可塑性樹脂の
法が好ましい。更に、その成形方法としては、環状ダイ
から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好ましく、その一例としてイ
ンフレーション成形が好ましい。

【００５５】以下に本発明の中間転写ベルトの製造方法
の一態様を説明する。但し、それにより本発明が何ら制
限を受けるものではない。

【００５６】図３に本発明に用いる成形装置の一例を示
す。本装置は基本的には、押し出し機、押し出しダイス
及び空気吹き込み装置よりなる。

【００５７】まず、成形用樹脂、導電剤及び添加剤等を
所望の処方に基づき、予め予備混合後、混練分散をせし
めた成形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。押し出し機１００は、成形用原料
が、後工程でのベルト成形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、
及び押し出し機のスクリュー構成は選択される。成形用
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。環状ダイス１０３は空気導入
路１０４が配設されており、空気導入路１０４より空気
が環状ダイス１０３の中央に空気が吹き込まれることに
よりダイス１０３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。

【００５８】このとき吹き込まれる気体は空気以外、窒
素、２酸化炭素、及びルゴン等を選択することができ
る。膨張した成形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。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。

【００５９】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、成形の際にフィルムについた折り目を
除去するなどの目的で型を使用した加工を行う。

【００６０】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。小径の円筒型(内型)の熱膨張率は大径の円筒型(外
型)の熱膨張率より大きくなるようにし、この内型に成
形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
膨張率の差及び必要とされる圧力で計算して求める。内
型、筒状フィルム及び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。

【００６１】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電子
写真用ベルトを製造する。

【００６２】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に示されるように更に押し出し機
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１０１
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。

【００６３】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。このように本発明は単
層のみならず、多層構成の電子写真用ベルトを一段工程
で、且つ短時間に寸法精度よく、成形することが可能で
ある。この短時間成形が可能ということは量生産及び低
コスト生産が可能であることを十分示唆するものであ
る。

【００６４】本発明の中間転写ベルトに用いられる成形
用原料のうちの主たる材料である樹脂は本発明の特性を
満たしていれば特に制約はないが、熱可塑性樹脂である
ことが好ましい。例えば、ポリエチレンやポリプロピレ
ン等のオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリ
ル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート、ポリサ
ルホンやポリエーテルサルホンやポリフェニレンサルフ
ァイドなどの硫黄含有樹脂、ポリフッ化ビニリデン（Ｐ
ＶＤＦ）やポリエチレン−四フッ化エチレン共重合体な
どのフッ素含有樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹
脂、ケトン樹脂、ポリ塩化ビニリデン、熱可塑性ポリイ
ミド樹脂、ポリアミド樹脂、変性ポリフェニレンオキサ
イド樹脂等やこれらの各種変性樹脂や共重合体を１種類
あるいは２種類以上を使用することができる。ただし、
上記材料に限定されるものではない。

【００６５】次に、本発明の中間転写ベルトの電気抵抗
値を調節するために混合する添加剤は特に制限されるも
のではないが、抵抗を調整する導電性フィラーとしては
カーボンブラックや各種の導電性金属酸化物などがあ
り、非フィラー系抵抗調整剤としては各種金属塩やグリ
コール類などの低分子量のイオン導電材やエーテル結合
や水酸基などを分子内に含んだ帯電防止樹脂または電子
導電性を示す有機高分子化合物などである。

【００６６】一方、中間転写ベルト−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カートリッ
ジに組み込まれる感光体の形状も重要である。従って、
感光体は駆動機構が簡単で小型化し易い外径６０ｍｍ以
下の小径の感光ドラムが好ましい。

【００６７】また、同様の目的で中間転写ベルトは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。

【００６８】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。

【００６９】また、カートリッジの小型化とコストダウ
ンのため、中間転写ベルトのクリーニング機構は転写残
トナーを逆極性に帯電させて、一次転写時に同時に感光
体に戻す一次転写同時クリーニング方式を用いることが
好ましい。具体的には中間転写ベルト上に離接可能に配
置したクリーニングローラー等の帯電部材に電圧を印加
して二次転写残トナーに一次転写時と逆極性の電荷を与
え、つづく一次転写部において一次転写電界により感光
体に戻す手段である。トナーを逆極性に帯電する手段は
ブレードやコロナ帯電器等を用いても良い。中間転写ベ
ルト上から感光体に戻されたトナーはクリーニングブレ
ードなどの感光体のクリーニング機構で除去される。こ
の方式によれば感光体と中間転写ベルト双方にクリーニ
ングブレード等を配置し、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。このようなクリーニング装置は
中間転写ベルト−電子写真感光体一体カートリッジと一
体化することが好ましい。これは、クリーニング装置も
画像出力による劣化等で交換する必要があるが、一体化
することにより交換ユニットの数が減らされユーザーの
操作が簡便となるためである。

【００７０】また、中間転写ベルト−電子写真感光体一
体カートリッジにおいて、該カートリッジは、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と
し、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ことが好ましい。

【００７１】この構成を採ることで、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、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ためである。

【００７２】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
抵抗率の範囲は１×１０⁶Ωcｍから８×１０¹³Ωcｍの
間である。体積抵抗率が１×１０⁶Ωcｍ未満では抵抗が
低過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。一方で体積抵抗率が８×１０¹³Ωcｍ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く。

【００７３】本発明では中間転写ベルトと感光体を一体
のカートリッジとしているが、ユーザーが使用する時点
で一体であればよく、その製造過程での取り扱いや回収
後の分解のし易さなどを考慮すると、例えば中間転写ベ
ルトユニットと感光体ユニットのようないくつかのユニ
ットに分離できる設計を行った方が好ましい。

【００７４】以下に本発明に関わる諸物性の測定方法を
示す。

【００７５】＜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資料箱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。

【００７６】サンプルは次のように作成する。まず、電
子写真用ベルトを直径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。Ｐ
ｔ−Ｐｄ蒸着膜は、マイルドスパッタＥ１０３０（日立
製作所製）で蒸着操作を２分間行な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。

【００７７】測定雰囲気は２３℃／５５％ＲＨとし、測
定サンプルは予め同雰囲気下に１２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。

【００７８】

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。

【００７９】[実施例１] ＜中間転写ベルトの作成＞

【００８０】 ＰＶＤＦ １００部 ポリエーテル含有帯電防止樹脂 １２部

【００８１】上記の配合で帯電防止樹脂はＰＶＤＦより
伸びが大きく、かつ２種の材料が完全に相溶しないもの
を選択した。この材料を２軸の押し出し機で２１０℃で
溶融混練して各材料を混合し、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
形用原料１とする。次に、図３の成形装置において、成
形用ダイ１０３は単層用環状ダイとし、ダイスリットの
直径が１００ｍｍのものを用いた。ダイスリットは０．
８ｍｍとした。この成形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。また、押し出された筒状フィルムの内部には空気導
入路１０４より空気を吹き込み、直径１４０ｍｍまで拡
大膨張した後、引き取り装置で１０ｍ／ｍｉｎ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。更に、ピンチローラー
につづくカット装置１０８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。

【００８２】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。熱膨張率の高い方の内型に
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１４０ｍ
ｍの中間転写ベルト１を作製した。

【００８３】＜カートリッジの作製＞次に本実施例で用
いたプロセスカートリッジについて述べる。

【００８４】図７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
を示す。

【００８５】また、図８、図９は中間転写ベルトユニッ
ト、電子写真感光体ユニットをそれぞれ示す。

【００８６】フレーム構成は大きく２つに分割される。

【００８７】図９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８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５８、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。

【００８８】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。

【００８９】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。

【００９０】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。

【００９１】図９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８、図９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。

【００９２】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。

【００９３】図１０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。

【００９４】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。

【００９５】上記のカートリッジに以下の条件の感光ド
ラム、中間転写ベルトを組み付けた。

【００９６】感光ドラムの半径ｒ：２３．５ｍｍ 中間転写ベルトの厚み：１０５μｍ 一次転写ローラの直径：１３ｍｍ 一次転写ローラの形状：ストレート 一次転写ローラのバネ圧：３Ｎ テンションローラーのバネ圧：２０Ｎ テンションローラーのスライド量：２．５ｍｍ テンションローラーの直径：２８ｍｍ 駆動ローラーの直径：２８ｍｍ

【００９７】この結果より、ベルト膜厚は式（２）に入
っていることがわかった。

【００９８】＜ニップ幅測定＞上記の条件のカートリッ
ジに感光ドラム、予め前述のシリコーンオイル（１）を
塗布した中間転写ベルトを組み付けニップ幅を測定し
た。

【００９９】顕微鏡により感光ドラム上のシリコーンオ
イル幅ａを測定したところ、９点平均で２．５ｍｍであ
った。よって、式（Ａ）で計算したところニップ幅Ｘは
２．５０１ｍｍであった。

【０１００】このニップ幅測定後、感光ドラムと中間転
写ベルトに付着したシリコーンオイルをイソプロピルア
ルコールで拭き取った。

【０１０１】ニップ幅が判明したので、式（３）の計算
をしたところ、一次転写押圧係数（Ｔ）は７．５０３で
あり式（１）内であることがわかった。

【０１０２】＜一次転写部の当接圧力差測定＞タクタイ
ルセンサで長手方向の圧力差を測定したところ、１１ブ
ロックの最大最小圧力差は最小に対して３倍であった。

【０１０３】また、中間転写ベルト１を２３℃／５５％
ＲＨの環境に３日間放置し、抵抗測定を行ったところ体
積抵抗値６．５×１０¹¹Ωｃｍであった。

【０１０４】＜画像確認＞長時間放置の促進試験として
上記カートリッジを４０℃の高温環境に１４日間放置し
た。その後２３℃／５５％ＲＨの環境で１２時間静置し
てから図１の電子写真装置にセットし、同環境下で８０
ｇ／ｍ²紙にフルカラー画像のプリント試験を行った。
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。得られた画像を目視で評価したとこ
ろ、感光ドラムと中間転写ベルトのニップ部分に起因す
る白抜け画像は見られず、問題の無い良好なフルカラー
画像が得られた。更に、以下のように転写効率を定義し
て、転写効率の測定を行った。一次転写効率（感光ドラ
ムから中間転写ベルトへの転写効率）＝中間転写ベルト
上の画像濃度／（感光ドラム上の転写残画像濃度＋中間
転写ベルト上の画像濃度）。

【０１０５】結果、一次転写効率は９５％であった。

【０１０６】このように、式（１）及び（２）の条件を
満たし、かつ一次転写長手方向の最大最小圧力差が１０
倍以内である中間転写ベルト−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。

【０１０７】[実施例２］ ＜中間転写ベルトの作成＞中間転写ベルト１は実施例１
に同じ。

【０１０８】＜カートリッジ条件＞本実施例に使用した
カートリッジの条件は以下の通りである

【０１０９】感光ドラムの半径ｒ：２３．５ｍｍ 中間転写ベルトの厚み：１０５μｍ 一次転写ローラの直径：１３ｍｍ 一次転写ローラの形状：ストレート 一次転写ローラのバネ圧：３０Ｎ テンションローラーのバネ圧：２０Ｎ テンションローラーのスライド量：２．５ｍｍ テンションローラーの直径：２８ｍｍ 駆動ローラーの直径：２８ｍｍ

【０１１０】この結果より、ベルト膜厚は式（２）に入
っていることがわかった。

【０１１１】＜ニップ幅定＞上記の条件のカートリッジ
に感光ドラム、予め前述のシリコーンオイル（１）を塗
布した中間転写ベルトを組み付けニップ幅を測定した。

【０１１２】顕微鏡により感光ドラム上のシリコーンオ
イル幅ａを測定したところ、９点平均で８ｍｍであっ
た。よって、式（Ａ）で計算したところニップ幅Ｘは
８．０３９ｍｍであった。

【０１１３】このニップ幅測定後、感光ドラムと中間転
写ベルトに付着したシリコーンオイルをイソプロピルア
ルコールで拭き取った。

【０１１４】ニップ幅が判明したので、式（３）の計算
をしたところ、一次転写押圧係数（Ｔ）は２４１．１７
であり式（１）内であることがわかった。

【０１１５】＜一次転写部の当接圧力差測定＞タクタイ
ルセンサで長手方向の圧力差を測定したところ、１１ブ
ロックの最大最小圧力差は最小に対して２倍であった。

【０１１６】また、中間転写ベルト１を２３℃／５５％
ＲＨの環境に３日間放置し、抵抗測定を行ったところ、
体積抵抗値は６．５×１０¹¹Ωｃｍであった。

【０１１７】＜画像確認＞長時間放置の促進試験として
上記カートリッジを４０℃の高温環境に１４日間放置し
た。その後２３℃／５５％ＲＨの環境で１２時間静置し
てから図１の電子写真装置にセットし、同環境下で８０
ｇ／ｍ²紙にフルカラー画像のプリント試験を行った。
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。得られた画像を目視で評価したとこ
ろ、感光ドラムと中間転写ベルトのニップ部分に起因す
る白抜け画像は見られず、問題の無い良好なフルカラー
画像が得られた。更に、転写効率の測定を行ったところ
一次転写効率は９６％であった。

【０１１８】このように、式（１）及び（２）の条件を
満たし、かつ一次転写長手方向の最大最小圧力差が１０
倍以内である中間転写ベルト−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。

【０１１９】[実施例３］ ＜中間転写ベルトの作成＞成形用原料は実施例１に同
じ。

【０１２０】次に、図３の成形装置において、成形用ダ
イ１０３は単層用環状ダイとし、ダイスリットの直径が
１００ｍｍのものを用いた。ダイスリットは０．８ｍｍ
とした。この成形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。ま
た、押し出された筒状フィルムの内部には空気導入路１
０４より空気を吹き込み、直径１４０ｍｍまで拡大膨張
した後、引き取り装置で４．６ｍ／ｍｉｎ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。更に、ピンチローラーにつ
づくカット装置１０８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。

【０１２１】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。熱膨張率の高い方の内型に
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１４０ｍ
ｍの中間転写ベルト１を作製した。

【０１２２】＜ニップ幅測定＞以下の条件のカートリッ
ジに感光ドラム、予め前述のシリコーンオイル（１）を
塗布した中間転写ベルトを組み付けニップ幅を測定し
た。

【０１２３】感光ドラムの半径ｒ：２３．５ｍｍ 中間転写ベルトの厚み：２３０μｍ 一次転写ローラの直径：１３ｍｍ 一次転写ローラの形状：ストレート 一次転写ローラのバネ圧：１０Ｎ テンションローラーのバネ圧：２０Ｎ テンションローラーのスライド量：２．５ｍｍ テンションローラーの直径：２８ｍｍ 駆動ローラーの直径：２８ｍｍ

【０１２４】顕微鏡により感光ドラム上のシリコーンオ
イル幅ａを測定したところ、９点平均で４ｍｍであっ
た。よって、式（Ａ）で計算したところニップ幅Ｘは
４．００４８ｍｍであった。

【０１２５】このニップ幅測定後感光ドラムと中間転写
ベルトに付着したシリコーンオイルをイソプロピルアル
コールで拭き取った。

【０１２６】ニップ幅が判明したので、式（３）の計算
をしたところ、一次転写押圧係数（Ｔ）は４０．００４
８であり式（１）内であることがわかった。

【０１２７】＜一次転写部の当接圧力差測定＞タクタイ
ルセンサで長手方向の圧力差を測定したところ、１１ブ
ロックの最大最小圧力差は最小に対して８倍であった。

【０１２８】また中間転写ベルト１を２３℃／５５％Ｒ
Ｈの環境に３日間放置し、抵抗測定を行ったところ体積
抵抗値６．８×１０¹¹Ωｃｍであった。

【０１２９】＜画像確認＞長時間放置の促進試験として
上記カートリッジを４０℃の高温環境に１４日間放置し
た。その後２３℃／５５％ＲＨの環境で１２時間静置し
てから図１の電子写真装置にセットし、同環境下で８０
ｇ／ｍ²紙にフルカラー画像のプリント試験を行った。
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。得られた画像を目視で評価したとこ
ろ、感光ドラムと中間転写ベルトのニップ部分に起因す
る白抜け画像は見られず、問題の無い良好なフルカラー
画像が得られた。更に、一次転写効率は９４％と良好で
あった。このように、式（１）及び（２）の条件を満た
し、かつ一次転写長手方向の最大最小圧力差が１０倍以
内である中間転写ベルト−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。

【０１３０】[比較例１］ ＜中間転写ベルトの作成＞中間転写ベルト１は実施例１
に同じ。

【０１３１】＜ニップ幅測定＞以下の条件のカートリッ
ジに感光ドラム、予め前述のシリコーンオイル（１）を
塗布した中間転写ベルトを組み付けニップ幅を測定し
た。

【０１３２】感光ドラムの半径ｒ：２３．５ｍｍ 中間転写ベルトの厚み：１０５μｍ 一次転写ローラの直径：１８ｍｍ 一次転写ローラの形状：ストレート 一次転写ローラのバネ圧：３５Ｎ テンションローラーのバネ圧：２０Ｎ テンションローラーのスライド量：２．５ｍｍ テンションローラーの直径：２８ｍｍ 駆動ローラーの直径：２８ｍｍ

【０１３３】顕微鏡により感光ドラム上のシリコーンオ
イル幅ａを測定したところ、９点平均で９．５ｍｍであ
った。よって、式（Ａ）で計算したところニップ幅Ｘは
９．５６６ｍｍであった。

【０１３４】このニップ幅測定後、感光ドラムと中間転
写ベルトに付着したシリコーンオイルをイソプロピルア
ルコールで拭き取った。

【０１３５】ニップ幅が判明したので、式（３）の計算
をしたところ、一次転写押圧係数（Ｔ）は３３４．４６
であり式（１）外であることがわかった。

【０１３６】＜一次転写部の当接圧力差測定＞タクタイ
ルセンサで長手方向の圧力差を測定したところ、１１ブ
ロックの最大最小圧力差は最小に対して８倍であった。

【０１３７】また、中間転写ベルト１を２３℃／５５％
ＲＨの環境に３日間放置し、抵抗測定を行ったところ体
積抵抗値６．８×１０¹¹Ωｃｍであった。

【０１３８】＜画像確認＞長時間放置の促進試験として
上記カートリッジを４０℃の高温環境に１４日間放置し
た。その後２３℃／５５％ＲＨの環境で１２時間静置し
てから図１の電子写真装置にセットし、同環境下で８０
ｇ／ｍ²紙にフルカラー画像のプリント試験を行った。
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。得られた画像を目視で評価したとこ
ろ、感光ドラムと中間転写ベルトのニップ部分に起因す
る白抜け画像が見られ、画像不良であった。また、この
ときの一次転写効率は９６％であった。

【０１３９】[比較例２］ ＜中間転写ベルトの作成＞中間転写ベルト１は実施例１
に同じ。

【０１４０】＜ニップ幅測定＞以下の条件のカートリッ
ジに感光ドラム、予め前述のシリコーンオイル（１）を
塗布した中間転写ベルトを組み付けニップ幅を測定し
た。

【０１４１】感光ドラムの半径ｒ：２３．５ｍｍ 中間転写ベルトの厚み：１０５μｍ 一次転写ローラの直径：１２ｍｍ 一次転写ローラの形状：ストレート 一次転写ローラのバネ圧：１Ｎ テンションローラーのバネ圧：２０Ｎ テンションローラーのスライド量：２．５ｍｍ テンションローラーの直径：２８ｍｍ 駆動ローラーの直径：２８ｍｍ

【０１４２】顕微鏡により感光ドラム上のシリコーンオ
イル幅ａを測定したところ、９点平均で０．５ｍｍであ
った。よって、式（Ａ）で計算したところ、ニップ幅Ｘ
は０．５ｍｍであった。

【０１４３】このニップ幅測定後感光ドラムと中間転写
ベルトに付着したシリコーンオイルをイソプロピルアル
コールで拭き取った。

【０１４４】ニップ幅が判明したので、式（３）の計算
をしたところ、一次転写押圧係数（Ｔ）は０．５であり
式（１）外であることがわかった。

【０１４５】＜一次転写部の当接圧力差測定＞タクタイ
ルセンサで長手方向の圧力差を測定したところ、１１ブ
ロックの最大最小圧力差は最小に対して８倍であった。

【０１４６】また、中間転写ベルト１を２３℃／５５％
ＲＨの環境に３日間放置し、抵抗測定を行ったところ、
体積抵抗値６．８×１０¹¹Ωｃｍであった。

【０１４７】＜画像確認＞長時間放置の促進試験として
上記カートリッジを４０℃の高温環境に１４日間放置し
た。その後２３℃／５５％ＲＨの環境で１２時間静置し
てから図１の電子写真装置にセットし、同環境下で８０
ｇ／ｍ²紙にフルカラー画像のプリント試験を行った。
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。得られた画像を目視で評価したとこ
ろ、感光ドラムと中間転写ベルトのニップ部分に起因す
る白抜け画像は見られなかったものの、ニップ幅不足に
よる転写電界不足での転写抜けが発生し画像不良であ
り、一次転写効率も８５％と不良であった。

【０１４８】[比較例３］ ＜中間転写ベルトの作成＞中間転写ベルト１は実施例１
に同じ。

【０１４９】＜ニップ幅測定＞以下の条件のカートリッ
ジに感光ドラム、予め前述のシリコーンオイル（１）を
塗布した中間転写ベルトを組み付けニップ幅を測定し
た。

【０１５０】感光ドラムの半径ｒ：２３．５ｍｍ 中間転写ベルトの厚み：１０５μｍ 一次転写ローラの直径：１２ｍｍ 一次転写ローラの形状：中央の径が小さい逆クラウン形
状 一次転写ローラのバネ圧：３０Ｎ テンションローラーのバネ圧：２０Ｎ テンションローラーのスライド量：２．５ｍｍ テンションローラーの直径：２８ｍｍ 駆動ローラーの直径：２８ｍｍ

【０１５１】顕微鏡により感光ドラム上のシリコーンオ
イル幅ａを測定したところ、９点平均で８ｍｍであっ
た。よって、式（Ａ）で計算したところニップ幅Ｘは
８．０３９ｍｍであった。

【０１５２】このニップ幅測定後、感光ドラムと中間転
写ベルトに付着したシリコーンオイルをイソプロピルア
ルコールで拭き取った。

【０１５３】ニップ幅が判明したので、式（３）の計算
をしたところ、一次転写押圧係数（Ｔ）は２４１．１７
であり式（１）内であることがわかった。

【０１５４】＜一次転写部の当接圧力差測定＞タクタイ
ルセンサで長手方向の圧力差を測定したところ、１１ブ
ロックの最大最小圧力差は最小に対して１５倍であり、
両端部が高いものであった。

【０１５５】また、中間転写ベルト１を２３℃／５５％
ＲＨの環境に３日間放置し、抵抗測定を行ったところ、
体積抵抗値６．８×１０¹¹Ωｃｍであった。

【０１５６】＜画像確認＞長時間放置の促進試験として
上記カートリッジを４０℃の高温環境に１４日間放置し
た。その後２３℃／５５％ＲＨの環境で１２時間静置し
てから図１の電子写真装置にセットし、同環境下で８０
ｇ／ｍ²紙にフルカラー画像のプリント試験を行った。
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。得られた画像を目視で評価したとこ
ろ、感光ドラムと中間転写ベルトのニップ部分の両端部
に白抜け画像が見られ画像不良であった。また、このと
きの一次転写効率は９６％であった。

【０１５７】[比較例４］ ＜中間転写ベルトの作成＞成形用原料は実施例１に同
じ。

【０１５８】次に、図３の成形装置において、成形用ダ
イ１０３は単層用環状ダイとし、ダイスリットの直径が
１００ｍｍのものを用いた。ダイスリットは０．８ｍｍ
とした。この成形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。ま
た、押し出された筒状フィルムの内部には空気導入路１
０４より空気を吹き込み、直径１４０ｍｍまで拡大膨張
した後、引き取り装置で３ｍ／ｍｉｎ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。更に、ピンチローラーにつづく
カット装置１０８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。

【０１５９】＜ニップ幅測定＞以下の条件のカートリッ
ジに感光ドラム、予め前述のシリコーンオイル（１）を
塗布した中間転写ベルトを組み付けニップ幅を測定し
た。

【０１６０】感光ドラムの半径ｒ：２３．５ｍｍ 中間転写ベルトの厚み：３５０μｍ 一次転写ローラの直径：１２ｍｍ 一次転写ローラの形状：ストレート 一次転写ローラのバネ圧：１０Ｎ テンションローラーのバネ圧：２０Ｎ テンションローラーのスライド量：２．５ｍｍ テンションローラーの直径：２８ｍｍ 駆動ローラーの直径：２８ｍｍ

【０１６１】顕微鏡により感光ドラム上のシリコーンオ
イル幅ａを測定したところ、９点平均で３．５ｍｍであ
った。よって、式（Ａ）で計算したところニップ幅Ｘは
３．５０３ｍｍであった。

【０１６２】このニップ幅測定後、感光ドラムと中間転
写ベルトに付着したシリコーンオイルをイソプロピルア
ルコールで拭き取った。

【０１６３】ニップ幅が判明したので、式（３）の計算
をしたところ、一次転写押圧係数（Ｔ）は３５．０３で
あり式（１）内であることがわかった。

【０１６４】＜一次転写部の当接圧力差測定＞タクタイ
ルセンサで長手方向の圧力差を測定したところ、１１ブ
ロックの最大最小圧力差は最小に対して７倍であった。

【０１６５】また、中間転写ベルト１を２３℃／５５％
ＲＨの環境に３日間放置し、抵抗測定を行ったところ、
体積抵抗値６．４×１０¹¹Ωｃｍであった。

【０１６６】＜画像確認＞長時間放置の促進試験として
上記カートリッジを４０℃の高温環境に１４日間放置し
た。その後２３℃／５５％ＲＨの環境で１２時間静置し
てから図１の電子写真装置にセットし、同環境下で８０
ｇ／ｍ²紙にフルカラー画像のプリント試験を行った。
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。得られた画像を目視で評価したとこ
ろ、感光ドラムと中間転写ベルトのニップ部分に白抜け
画像が見られ画像不良であった。また、このときの一次
転写効率は９６％であった。

【０１６７】[比較例５］ ＜中間転写ベルトの作成＞成形用原料は実施例１に同
じ。

【０１６８】次に、図３の成形装置において、成形用ダ
イ１０３は単層用環状ダイとし、ダイスリットの直径が
１００ｍｍのものを用いた。ダイスリットは０．８ｍｍ
とした。この成形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。ま
た、押し出された筒状フィルムの内部には空気導入路１
０４より空気を吹き込み、直径１４０ｍｍまで拡大膨張
した後、引き取り装置で５８ｍ／ｍｉｎ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。更に、ピンチローラーにつづ
くカット装置１０８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。

【０１６９】＜ニップ幅測定＞以下の条件のカートリッ
ジに感光ドラム、予め前述のシリコーンオイル（１）を
塗布した中間転写ベルトを組み付けニップ幅を測定し
た。

【０１７０】感光ドラムの半径ｒ：２３．５ｍｍ 中間転写ベルトの厚み：１８μｍ 一次転写ローラの直径：１２ｍｍ 一次転写ローラの形状：ストレート 一次転写ローラのバネ圧：１０Ｎ テンションローラーのバネ圧：２０Ｎ テンションローラーのスライド量：２．５ｍｍ テンションローラーの直径：２８ｍｍ 駆動ローラーの直径：２８ｍｍ

【０１７１】顕微鏡により感光ドラム上のシリコーンオ
イル幅ａを測定したところ９点平均で４．２ｍｍであっ
た。よって式（Ａ）で計算したところニップ幅Ｘは４．
２０５６ｍｍであった。

【０１７２】このニップ幅測定後感光ドラムと中間転写
ベルトに付着したシリコーンオイルをイソプロピルアル
コールで拭き取った。

【０１７３】ニップ幅が判明したので、式（３）の計算
をしたところ、一次転写押圧係数（Ｔ）は４２．０５６
であり式（１）内であることがわかった。

【０１７４】＜一次転写部の当接圧力差測定＞タクタイ
ルセンサで長手方向の圧力差を測定したところ、１１ブ
ロックの最大最小圧力差は最小に対して５倍であった。

【０１７５】また、中間転写ベルト１を２３℃／５５％
ＲＨの環境に３日間放置し、抵抗測定を行ったところ、
体積抵抗値６．４×１０¹¹Ωｃｍであった。

【０１７６】＜画像確認＞長時間放置の促進試験として
上記カートリッジを４０℃の高温環境に１４日間放置し
た。その後２３℃／５５％ＲＨの環境で１２時間静置し
てから図１の電子写真装置にセットし、同環境下で８０
ｇ／ｍ²紙にフルカラー画像のプリント試験を行った。
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。画像を得ようとしたが、ベルト剛性
が低いためベルトにシワが発生し、画像出力できなかっ
た。

【０１７７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、本体の
小型化、低コスト化及び高画質化が図れ、しかもメンテ
ナンスが簡素化され、長期間の輸送や放置においても良
好な画像が得ることができる中間転写ベルト−感光体一
体カートリッジ、該カートリッジを有する電子写真装
置、及び該カートリッジ及び電子写真装置に用いられる
中間転写ベルトが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】中間転写ベルト−感光体一体カートリッジを有
する電子写真装置の一例の概略図である。

【図２】中間転写ベルト−感光体一体カートリッジの一
例の概略図である。

【図３】中間転写ベルトが１層からなる場合の成形装置
の一例の概略図である。

【図４】中間転写ベルトが２層からなる場合の成形装置
の一例の概略図である。

【図５】ニップ幅測定を説明する図面である。

【図６】ニップ部凹み状態を説明する図面である。

【図７】プロセスカートリッジの説明図である。

【図８】中間転写ユニットの説明図である。

【図９】電子写真感光体ユニットの説明図である。

【図１０】プロセスカートリッジの着脱構成の説明図で
ある。

【符号の説明】

１ 感光ドラム ２ 一次帯電器 ３ 露光 ５ 中間転写ベルト ６ 一次転写ローラ ７ 二次転写ローラ ８ 二次転写対向ローラ ９ クリーニング用帯電部材 １０ 転写材ガイド １１ 給紙ローラ １２ テンションローラ １３ クリーニング装置 １５ 定着器 ２０ 中間転写ベルト ３０，３１，３２，３３ バイアス電源 ４１ イエロートナー ４２ マゼンタトナー ４３ シアントナー ４４ ブラックトナー １００，１０１ 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 Ｐ 転写材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 秀和 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 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 柏原 良太 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 小林 廣行 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） 2H171 FA02 FA03 FA09 FA10 GA11 GA12 GA24 JA02 JA03 JA41 JA59 KA06 QA02 QA06 QA08 QA15 QA24 QA27 QA29 TA07 TA15 UA03 UA23 WA02 WA03 WA23 2H200 FA01 FA12 FA16 GA23 GA34 GA47 GB25 HA03 HB12 HB22 HB48 JA02 JA28 JC04 JC07 JC12 JC15 JC16 JC17 JC18 LB02 LB13 LC03 MA04 MA11 MA20 MB04 MC03 NA02

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潜像担持体上に形成された静電潜像を現
   像剤で顕在化した画像を中間転写ベルトに転写する一次
   転写手段と中間転写ベルトに転写された画像を更に転写
   材に転写する二次転写手段とを有する電子写真装置に、
   着脱自在である中間転写ベルト−感光体一体カートリッ
   ジにおいて、一次転写押圧係数（Ｔ）が式（１）を満足
   し、かつベルト厚み（Ｂ）が式（２）を満足し、かつ一
   次転写部の当接圧力が長手方向において、最小と最大の
   圧力差が１０倍以内であることを特徴とする中間転写ベ
   ルト−感光体一体カートリッジ。 １＜Ｔ＜３００ ・・・（１） ０．０２＜Ｂ＜０．３ ・・・（２） ここで、一次転写押圧係数（Ｔ） Ｔ＝Ｎ・Ｕ ・・・（３） Ｎ：一次転写部分のニップ幅（ｍｍ） Ｕ：一次転写の当接圧力（Ｎ） また、 Ｂ：ベルト厚み（ｍｍ）
2. 【請求項２】 前記中間転写ベルトが熱可塑性樹脂を含
   有するベルトである請求項１に記載の中間転写ベルト−
   感光体一体カートリッジ。
3. 【請求項３】 前記中間転写ベルトが溶融押し出し成形
   されたベルトである請求項２に記載の中間転写ベルト−
   感光体一体カートリッジ。
4. 【請求項４】 前記潜像担持体が外径６０ｍｍ以下の感
   光ドラムである請求項１乃至３のいずれかに記載の中間
   転写ベルト−感光体一体カートリッジ。
5. 【請求項５】 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乃至４のいずれかに記載の中間
   転写ベルト−感光体一体カートリッジ。
6. 【請求項６】 前記中間転写ベルトを張架するローラー
   の少なくとも１つが１ｍｍ以上スライドし、かつ該中間
   転写ベルトに対して５Ｎ以上の力をかける機構を有して
   いる請求項５に記載の中間転写ベルト−感光体一体カー
   トリッジ。
7. 【請求項７】 前記中間転写ベルト上のトナーを一次転
   写時のトナーの極性と逆の極性の電荷を付与することに
   よって該電子写真感光体に戻して該中間転写ベルトをク
   リーニングするクリーニング手段も一体に有することを
   特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の電子写真
   感光体−中間転写ベルト一体型カートリッジ。
8. 【請求項８】 前記カートリッジが、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ことを特徴とする請求項１乃至
   ７のいずれかに記載の電子写真感光体−中間転写ベルト
   一体型カートリッジ。
9. 【請求項９】 請求項１乃至８のいずれかに記載の中間
   転写ベルト−感光体一体カートリッジに用いられること
   を特徴とする中間転写ベルト。
10. 【請求項１０】 潜像担持体上に形成された静電潜像を
    現像剤で顕在化した画像を中間転写ベルトに転写する一
    次転写手段と中間転写ベルトに転写された画像を更に転
    写材に転写する二次転写手段とを有する電子写真装置で
    あって、該電子写真装置に着脱自在である中間転写ベル
    ト−感光体一体カートリッジを有する電子写真装置にお
    いて、中間転写ベルト−感光体一体カートリッジにおけ
    る一次転写押圧係数（Ｔ）が式（１）を満足し、かつベ
    ルト厚み（Ｂ）が式（２）を満足し、かつ一次転写部の
    当接圧力が長手方向において、最小と最大の圧力差が１
    ０倍以内であることを特徴とする電子写真装置。 １＜Ｔ＜３００ ・・・（１） ０．０２＜Ｂ＜０．３ ・・・（２） ここで、一次転写押圧係数（Ｔ） Ｔ＝Ｎ・Ｕ ・・・（３） Ｎ：一次転写部分のニップ幅（ｍｍ） Ｕ：一次転写の当接圧力（Ｎ） また、 Ｂ：ベルト厚み（ｍｍ）
11. 【請求項１１】 前記中間転写ベルトが熱可塑性樹脂を
    含有するベルトである請求項１０に記載の電子写真装
    置。
12. 【請求項１２】 前記中間転写ベルトが溶融押し出し成
    形されたベルトである請求項１１に記載の電子写真装
    置。
13. 【請求項１３】 前記潜像担持体が外径６０ｍｍ以下の
    感光ドラムである請求項１０乃至１２のいずれかに記載
    の電子写真装置。
14. 【請求項１４】 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１０乃至１３のいずれかに記載
    の電子写真装置。
15. 【請求項１５】 前記中間転写ベルトを張架するローラ
    ーの少なくとも１つが１ｍｍ以上スライドし、かつ該中
    間転写ベルトに対して５Ｎ以上の力をかける機構を有し
    ている請求項１４に記載の電子写真装置。
16. 【請求項１６】 請求項１０乃至１５のいずれかに記載
    の電子写真装置に用いられることを特徴とする中間転写
    ベルト。