JP2004045973A - Intermediate transfer belt, intermediate transfer belt-electrophotographic photoreceptor integrated cartridge, and image forming apparatus - Google Patents

Intermediate transfer belt, intermediate transfer belt-electrophotographic photoreceptor integrated cartridge, and image forming apparatus Download PDF

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JP2004045973A JP2002205786A JP2002205786A JP2004045973A JP 2004045973 A JP2004045973 A JP 2004045973A JP 2002205786 A JP2002205786 A JP 2002205786A JP 2002205786 A JP2002205786 A JP 2002205786A JP 2004045973 A JP2004045973 A JP 2004045973A
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Yuji Sakurai
櫻井 有治
Tsunenori Ashibe
芦邊 恒徳
Hidekazu Matsuda
松田 秀和
Atsushi Tanaka
田中 篤志
Akihiko Nakazawa
仲沢 明彦
Ryota Kashiwabara
柏原 良太
Takashi Kusaba
草場 隆
Hiroyuki Kobayashi
小林 廣行
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an intermediate transfer belt easy in maintenance, with reduced size and cost, capable of preventing partial abrasion of the electrophotographic photoreceptor and preventing image failure like unevenness of image density in durable use, and to provide an intermediate transfer belt-electrophotographic photoreceptor integrated cartridge and an image forming apparatus. <P>SOLUTION: The intermediate transfer belt, the intermediate transfer belt-electrophotographic photoreceptor integrated cartridge equipped with the intermediate transfer belt, and the image forming apparatus have a guide rib at least at one end of the intermediate transfer belt. A primary transfer means uses a primary transfer roller. The Asker C hardness (Hbr) measured from the image forming face side by superposing the intermediate transfer belt base body on the guide ribs and the Asker C hardness (Hbt)measured from the image forming face side by superposing the intermediate transfer belt base body on the primary transfer roller, are in the following relations:Hbr≤95°, Hbt≤95°, and ¾Hbr-Hbt¾≤45°. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中間転写ベルト、中間転写ベルト−電子写真感光体一体カートリッジ及び画像形成装置に関し、詳しくは、特定の硬度を有する中間転写ベルト、これを具備する中間転写ベルト−電子写真感光体一体カートリッジ及び画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
中間転写体を使用した画像形成装置は、フル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フル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フルカラー画像形成装置や多色画像形成装置として有効である。
【0003】
中間転写体を有するフルカラー画像形成装置は、従来の技術である転写ドラム上に第2の画像担持体(転写材)を張り付け又は吸着し、そこへ電子写真感光体から画像を転写するフルカラー画像形成装置、例えば特開昭63−301960号公報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を必要とせずに中間転写体から画像を転写することができるため、薄い紙(40g/m紙)から厚い紙(200g/m紙)まで、幅の広狭、長さの長短によらず、多種多様な第2の画像担持体を選択することができるという利点を有している。
【0004】
また、中間転写体を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画像形成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利点もある。
【0005】
ところが、中間転写ベルトの寿命は画像形成装置本体より短く、現状では交換が必須となっている。また、二次転写後に中間転写ベルトに残留したトナーを回収する廃トナー容器の設置とその処理も必要となる。これらに加えて、プリンターや複写機では電子写真感光体や現像器、現像剤等、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、中間転写ベルトと電子写真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、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等の問題も生じる。
【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電子写真感光体を一体のユニットとして本体から同時に脱着し、交換する手段が好適であり、特開平6−110261号公報、特開平10−177329号公報及び特開平11−30944号公報等で開示されている。
【0008】
ところで、一般に中間転写ベルトは2本以上のローラーにより支持され、任意の張力を与えられながら回転駆動されているが、支持するローラーの真直度あるいは真円度、各々のローラーの軸線の平行度、中間転写ベルトそのものの真円度等に僅かな誤差やばらつきがあるため、回転駆動中に左右に蛇行する場合がある、そして、このような中間転写ベルトを用いると、ベルトの蛇行により、転写ベルト上での色重ね時に各色の作像位置がずれ、色ずれを生じてしまう。
【0009】
そこで、このような蛇行を防止するため、中間転写ベルトの内周面に蛇行防止部材を全周にわたって設けると共に、転写ベルトが張架されるローラーに溝を設け、この溝に蛇行防止部材を係止させながらローラーを回転させることにより、転写ベルトを蛇行させることなくスムーズに走行させることができ、これにより色ズレのない良好な画像の形成が可能となる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
中間転写ベルト−電子写真感光体一体カートリッジは、簡単にかつ容易に移動、持ち運べるという利点を有している。しかし、装置本体に固定、配置された従来の中間転写ベルトや電子写真感光体とは異なり、一体カートリッジ出荷時やユーザーが一体カートリッジを取り外して運ぶ場合において従来の中間転写ベルトや電子写真感光体では生じ得ない振動や相互の摩擦、又は摺動を頻繁にかつ繰り返し受ける。そのため、中間転写ベルトや電子写真感光体はその表面にキズ、削れが発生することになる。
【0011】
また、一体カートリッジは耐久使用時において中間転写ベルトと電子写真感光体が常に当接しているため、中間転写ベルトと電子写真感光体との間で起こる摩擦や摺動により、電子写真感光体の表面にキズや削れが発生する。特に、リブのついた部分とリブのない部分で画像転写側(ドラム側)の硬度が異なるため、これらの部分において電子写真感光体との当接状態が異なり、リブのついた部分とそうでない部分とでキズの発生の度合いが異なったり、偏ったドラム削れが生じたりする。上記の結果、耐久を進めていくとスラスト方向に対して偏ったドラム削れが起こり、ドラム感度の偏りが生じてしまい、ハーフトン画像で濃度ムラが起こる。
【0012】
本発明の目的は、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、電子写真感光体の偏った磨耗を防止し耐久使用時において画像濃度のムラ等の画像不良を防止することのできる中間転写ベルト、中間転写ベルト−電子写真感光体一体カートリッジ及び画像形成装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明に従って、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を一体に支持するプロセスカートリッジにおいて、中間転写ベルトが少なくとも片方の端部にガイドリブを有し、一次転写手段は一次転写ローラーを用いるものであり、
該中間転写ベルト基体と該ガイドリブを重ね合わせて画像形成面側から測定したアスカーC硬度(Hbr)と、該中間転写ベルトと一次転写ローラーを重ね合わせて画像形成面側から測定したアスカーC硬度(Hbt)とが
Hbr≦95°
Hbt≦95°
|Hbr−Hbt|≦45°
である中間転写ベルト−電子写真感光体一体カートリッジが提供される。
【0014】
また、本発明に従って、上記中間転写ベルト−電子写真感光体一体カートリッジを具備する画像形成装置及び該カートリッジに用いられる中間転写ベルトが提供される。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【0016】
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、電子写真感光体の偏った磨耗を防止し耐久使用時において画像濃度のムラ等の画像不良を防止することのできる、中間転写ベルト−電子写真感光体一体カートリッジ、前記カートリッジに使用する中間転写ベルト及び、それらを用いる画像形成装置については、中間転写ベルト基体と該ガイドリブを重ね合わせて画像形成面側から測定したアスカーC硬度(Hbr)と、中間転写ベルトと該一次転写ローラーを重ね合わせて画像形成面側から測定したアスカーC硬度(Hbt)とが以下の関係を満たすことが必要である;
Hbr≦95°
Hbt≦95°
|Hbr−Hbt|≦45°
【0017】
Hbrの値が95°より大きいと、電子写真感光体との当接により電子写真感光体表面をキズつけたり磨耗させたりし画像不良の要因となる。また、中間転写ベルトと電子写真感光体とのニップ幅が狭くなることから転写性が悪くなり画像不良の要因となる。また、Hbtの値が95°より大きいと、電子写真感光体との当接により電子写真感光体表面をキズつけたり、磨耗させたりし、画像不良の要因となる。
【0018】
|Hbr−Hbt|の値は45°以下であり、好ましくは35°以下である。|Hbr−Hbt|の値が45°より大きいと、ガイドリブがついた部分とガイドリブがついていない部分とで硬度の差が大きくなり、耐久使用時において電子写真感光体の磨耗量のスラスト方向でのばらつきが生じる。その結果、スラスト方向に対して電子写真感光体の感度のばらつきが起き、濃度ムラ等の画像不良の要因となる。
【0019】
本発明の中間転写ベルト基体の特性を上記のような範囲にするには、中間転写ベルト基体の硬度、ガイドリブの硬度、中間転写ベルト基体の膜厚、ガイドリブの厚み、一次転写ローラーの硬度を組み合わせることにより達成可能となる。
【0020】
本発明の中間転写ベルトは、樹脂、ゴム又はエラストマーを用いて製造することが好ましい。樹脂は、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂とに大別することができるが、一般に熱硬化性樹脂は熱可塑性樹脂と比較して硬いために、電子写真感光体との接触部において電子写真感光体にキズを発生させてしまう恐れがある。特に、本発明のように電子写真感光体と中間転写ベルトとを一体にする構成の場合には、中間転写ベルトは熱可塑性樹脂で製造することが好ましい。好ましい熱可塑性樹脂の例としては、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン共重合体、ポリエステル(例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート等)、ポリカーボネート、アクリル共重合体、ポリオレフィン(例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等)、ポリアミド及びそれらの混合物等を挙げることができる。もちろん、これらの材料に限定される訳ではない。
【0021】
中間転写ベルトの膜厚は30〜300μmが好ましく、特には50μm〜200μmが好ましい。ベルトの膜厚が30μm未満であると、中間転写ベルトは、長時間の耐久性を維持することが難しく、300μmを超えると、ベルトの剛性が高く、安定な走行を得ることが難しくなる。
【0022】
また、中間転写ベルトに導電性を付与する目的で、例えばアセチレンブラック、ファーネスブラック及びチャンネルブラック等のカーボンブラック、酸化チタン、チタン酸カリウム、酸化錫、リチウム塩及び四級アンモニウム塩等の各種導電剤を添加してもよい。
【0023】
更に、タルク、マイカ及び炭酸カルシウム等の充填剤、水酸化マグネシウムや三酸化アンチモン等の難燃剤、酸化防止剤(フェノール系、硫黄系等)等の添加剤を添加しても何ら差し支えない。もちろん、添加剤は上記物質に限定されるものではなく、その他の任意の添加剤を使用することができる。
【0024】
中間転写ベルト基体の製造方法としては、遠心成形法、連続溶融押出成形法、射出成形法あるいはブロー成形法、インフレーションフィルム成形法等の公知の方法を採用することができるが、連続溶融押出成型法あるいはインフレーション成形法が低コストで製造できることから好ましい。なお、この様にして成型されたエンドレスベルトは、延伸等の操作を行ってもよい。
【0025】
更に、中間転写ベルト基体は単層からなるものでもよいし、複数の層により構成されるものでもよい。また、複数の層からなる中間転写ベルト基体を得る場合、予め複数の層で形成した熱可塑性樹脂部材を多層ダイスからの押出しによって得てもよいし、単層の熱可塑性樹脂部材から単層の円筒状フィルムを得て、その後、この単層エンドレスベルトの表面あるいは裏面に、例えば塗料等のスプレー、ディッピング等により新たな層を設けることにより複数の層からなる中間転写ベルト基体を得るようにしてもよい。
【0026】
ガイドリブとしては、適当な硬度を有する弾性体等が使用でき、具体的には、ポリウレタン、ネオプレンゴム、ウレタンゴム、ポリエステルエラストマー、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム及びシリコーンゴム等のゴム材料を1種類又は2種類以上をブレンドしてなる材料を用いることができる。
【0027】
ガイドリブの形状は、中間転写ベルトの使用条件等により定めればよいが、その断面を長方形又は正方形とすることが蛇行防止の観点から好ましい。
【0028】
ガイドリブの厚みは、蛇行防止効果や耐久性等の観点から、0.05mm〜2.5mm程度が好ましい。
【0029】
ガイドリブの幅は2〜10mmが好ましく、より好ましくは3〜8mmである。ガイドリブの幅が2mmより小さいと、カイドとしての強度が保てず中間転写ベルトが蛇行することがある。また、ガイドリブの幅が10mmより大きいと、HbrとHbtの差が大きい場合、電子写真感光体に当接しているベルト表面に硬度が異なる部分が大きくなり、耐久使用時において電子写真感光体の磨耗量がスラスト方向でばらつきが生じ易くなる。その結果、スラスト方向に対して電子写真感光体の感度のばらつきが起き、濃度ムラ等の画像不良の要因となることがある。
【0030】
ガイドリブを中間転写ベルトに取り付ける方法としては、常温硬化型の接着剤、ホットメルト型接着剤を用いる方法や、感圧性接着剤(粘着剤)を用いる方法が挙げられるが、接着剤のはみ出しの問題がなく、貼り合わせ精度の高い粘着剤を用いる方法が好ましい。
【0031】
粘着層の厚みは通常5〜500μm、好ましくは20〜200μmである。すなわち粘着剤層の厚みが5μm未満の場合は、ガイド及びベルトとの接着力が不足し易い。また、厚みが500μmを超えるとガイドの蛇行によるせん断力により粘着剤層からガイドがずれ、精度の高いベルト制御が困難となる。
【0032】
また、補強あるいは中間転写ベルト基体とガイドリブの接合強度の向上を目的として、中間転写ベルト基体の端部に不図示の帯状の部材を設けてもよい。なお、この帯状部材の材質としては各種材料を使用することができるが、ベルトの補強効果、取り扱いのし易さ等からPET(ポリエチレンテレフタレート)テープが好ましい。
【0033】
更に、中間転写ベルト基体とガイドリブの接合強度の向上を目的としてガイドリブとベルト本体の接合面にコロナ処理等の各種表面処理を施すことも可能である。
【0034】
ガイドリブを取り付ける位置としては、省スペースの観点から中間転写ベルトの端部付近が好ましい。また、ガイドリブの本数は図3(a)及び(b)にあるように両方の端部に2本又は片方の端部にのみ1本取り付けることができるが、省スペースの観点から1本であることが好ましい。
【0035】
一次転写ローラーは適当な硬度を有する弾性体等が使用でき、イソプレンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム、ヒドリンゴム、ウレタンゴム、多硫化ゴム及びフッ素ゴム等のゴム材、又は、それらをブレンドした合成ゴムを用いることができる。
【0036】
また、上記した弾性体を導電化するには、カーボンブラック、酸化チタン、酸化スズ及び酸化亜鉛等の金属酸化物、SnOとSbの固容体、ZnOとAlの固容体、InとSnOの固容体等の被酸化物等、銅や銀等の金属粉又はこれらを粒子表面に被覆して導電化した粒子等からなる導電粒子を弾性体中に適宜の量分散させることにより行うことができ、所望の抵抗値に調整することができる。
【0037】
次いで、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画像形成装置の1例を図1に示す。
【0038】
図1は電子写真プロセスを利用したカラー画像形成装置(複写機あるいはレーザービームプリンター)である。
【0039】
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)1は、矢印の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。
【0040】
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。一次帯電器の電源32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、不図示の露光手段(カラー原稿画像の色分解・結像露光光学系、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等)による露光光3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。
【0041】
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の現像器による影響を受けない。
【0042】
中間転写ベルト5は、所定の周速度(プロセススピード)をもって矢印方向に回転駆動されている。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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〜3kVの範囲である。
【0047】
二次転写ローラー7は、二次転写対向ローラー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り、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、中間転写ベルト5から離間させることも可能である。
【0048】
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、二次転写ローラー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と二次転写ローラー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ー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16へ導入され加熱定着される。
【0049】
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。バイアス電源33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。
【0050】
続いて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。本発明のカートリッジは、図2に示されるように少なくとも中間転写ベルト5と電子写真感光体1、中間転写ベルトクリーニング手段9及び電子写真感光体のクリーニング手段13が一体のユニットとして構成され、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。本発明の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、一次転写部で電子写真感光体に戻すために必要な機構であり、本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。電子写真感光体のクリーニングは、ブレードクリーニングである。本カートリッジには廃トナー容器も一体となっており(不図示)、中間転写ベルト−電子写真感光体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。
【0051】
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程度で、ばねの圧力合計は5〜100N程度である。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。
【0052】
各測定条件は以下の通りとした。
【0053】
<硬度>
本発明におけるアスカーC硬度とは、日本ゴム協会標準規格SRIS0101に準拠したアスカーC型スプリング式ゴム硬度計(高分子計器(株)社製)を用いて測定した硬度であり、サンプルを23℃/55%RHの環境中に12時間以上放置し、上記硬度計を10Nの力でサンプルに当接させてから30秒後の測定値とする。なお、Hbrは図4(a)に示すように中間転写ベルトを画像形成面が上になるように平坦なガラス板の上に設置し、中間転写ベルトのカイドリブの取り付けてある部分を測定したアスカーC硬度である。また、Hbtは図4(b)に示すように中間転写ベルトの画像形成面が上になるように、固定された一次転写ローラーの上に設置し測定したアスカーC硬度である。
【0054】
<ガイドリブの幅>
本発明におけるガイドリブの幅は中間転写ベルトに取り付けられたガイドリブの幅を等間隔で4点全周にわたって測定した値である。
【0055】
<中間転写ベルトの膜厚>
本発明の中間転写ベルトの膜厚は、ベルト中央部を等間隔で8点全周にわたって切り取り、光学顕微鏡により断面を観察し測定し平均した値である。
【0056】
【実施例】
以下に、具体的な実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。なお、実施例中の「部」は「質量部」を意味する。
【0057】
(実施例1)
<中間転写ベルト基体>
ポリフッ化ビニリデン(PVDF)       70部
ポリエーテル含有帯電防止樹脂         10部
酸化亜鉛                   15部
カーボンブラック                5部
【0058】
これらの材料を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。
【0059】
次に、図5のインフレーション成形装置を用いて筒状フィルムを作製した。成形用ダイス103として単層用環状ダイス、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、加熱溶融してダイスから210℃で円筒状に押し出した。ダイス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気体導入路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。更に、ピンチローラーに続くカット装置108で筒状フィルムをカットする。厚さが100μmに安定した後、長さ310mmで切断して筒状フィルム1を成形した。
【0060】
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。内型には熱膨張率の高いアルミニウム材を、外型にはアルミニウムより熱膨張率の低いステンレスを用いた。外型は内表面にバフがけを行い鏡面に仕上げたものを用いた。内型の外径と外型の内径の寸法ギャップは170μmである。熱膨張率の高い内型に筒状フィルム1を被せて、その内型の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たシームレスベルトの端部をカットし中間転写ベルト基体1を作製した。
【0061】
上記中間転写ベルト基体の内周面の片方の端部に厚さ2mm、幅4mmの断面形状が長方形で、断面の4辺にスキン層を有するポリウレタン発泡体をアクリル系粘着剤を有する両面テープで貼着してガイドリブを有する中間転写ベルトを得た。また、これを、図1及び図2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。
【0062】
この時のHbrは75°、Hbtは58°、|Hbr−Hbt|は17°、中間転写ベルトの膜厚は85μmである。
【0063】
<画像評価>
続いて、図1に示す構成の画像形成装置に設置し、同環境下で80g/m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。結果を表1に示す。
【0064】
得られた画像を目視で評価したところ色ずれ、色ムラ及び転写抜け等の問題の無い良好なフルカラー画像が得られた。
【0065】
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。
【0066】
(実施例2〜5及び比較例1〜4)
Hbr、Hbt及び|Hbr−Hbt|を表1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。結果を表1に示す。
【0067】
【表1】

Figure 2004045973
【0068】
なお、表1中の、転写性、耐久使用後の濃度ムラの各評価の数字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。
【0069】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、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、電子写真感光体の偏った磨耗を防止し耐久使用時において画像濃度のムラ等の画像不良を防止することのできる中間転写ベルト、中間転写ベルト−電子写真感光体一体カートリッジ及び画像形成装置を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の中間転写体−電子写真感光体一体カートリッジを備えた画像形成装置の概略図である。
【図2】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の概略図である。
【図3】本発明のガイドリブを有する中間転写ベルトの概略図であり、(a)は両方の端部にガイドリブを有する場合、(b)は片方の端部にのみガイドリブを有する場合を示す。
【図4】(a)は中間転写ベルト基体とガイドリブを重ね合わせて画像形成面側から測定したアスカーC硬度(Hbr)、
(b)は中間転写ベルトと一次転写ローラーを重ね合わせて画像形成面側から測定したアスカーC硬度(Hbt)
の測定方法の概略図である。
【図5】本発明の中間転写ベルトの成形装置の概略構成図である。
【符号の説明】
1 電子写真感光体
2 一次帯電器
3 露光光
5 中間転写ベルト
5a ガイドリブ
6 一次転写ローラー
7 二次転写ローラー
8 二次転写対向ローラー
9 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
13 クリーニング装置
15 定着器
30,31,32,33 電源
41 イエロー色現像器
42 マゼンタ色現像器
43 シアン色現像器
44 ブラック色現像器
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[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an intermediate transfer belt, an intermediate transfer belt-an electrophotographic photosensitive member integrated cartridge, and an image forming apparatus. More specifically, the present invention relates to an intermediate transfer belt having a specific hardness, and an intermediate transfer belt including the intermediate transfer belt-an electrophotographic photosensitive member integrated cartridge. And an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
An image forming apparatus using an intermediate transfer body is a full-color image forming apparatus that sequentially transfers a plurality of component color images of full-color image information and multi-color image information, and outputs a full-color image or an image formed by combining and reproducing the multi-color image. It is effective as an apparatus or a multicolor image forming apparatus.
[0003]
A full-color image forming apparatus having an intermediate transfer body is a conventional technique in which a second image carrier (transfer material) is stuck or adsorbed on a transfer drum and an image is transferred from an electrophotographic photosensitive member to the second image carrier. As compared with a transfer device such as that described in JP-A-63-301960, an image can be transferred from an intermediate transfer member to a transfer material without any processing or control. (40g / m 2 Paper) to thick paper (200g / m 2 This has the advantage that a wide variety of second image carriers can be selected irrespective of the width and width of the second image carrier.
[0004]
In addition, by forming the intermediate transfer body in a belt shape, the degree of freedom in disposing the intermediate transfer body inside the image forming apparatus is increased as compared with the case where a rigid cylinder such as an intermediate transfer drum is used, and the apparatus by effectively utilizing space. There is also an advantage that the size and cost of the main body can be reduced.
[0005]
However, the life of the intermediate transfer belt is shorter than that of the main body of the image forming apparatus, and at present, replacement is essential. Further, it is necessary to provide a waste toner container for collecting the toner remaining on the intermediate transfer belt after the secondary transfer, and to perform the processing. In addition, in printers and copiers, many parts such as electrophotographic photosensitive members, developing devices, and developers need to be replaced. Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-137181 discloses a method in which these replacement parts are unitized and easily detached from the main body, in which the intermediate transfer belt and the electrophotographic photosensitive member are arranged as independent units so as to be easily detachable from the main body. Has been made.
[0006]
However, this means requires a large number of replacement units, which complicates user operations. Further, since each unit is independently designed and arranged, there arises a problem that the size of the main body is increased and the cost is increased.
[0007]
As a means for solving this problem, means for simultaneously detaching and replacing the intermediate transfer belt and the electrophotographic photosensitive member, which are replacement parts, from the main body as an integrated unit and replacing them is preferable. No. 177329 and JP-A-11-30944.
[0008]
By the way, generally, the intermediate transfer belt is supported by two or more rollers, and is rotationally driven while giving an arbitrary tension. However, the straightness or roundness of the supporting rollers, the parallelism of the axis of each roller, Because there is a slight error or variation in the roundness or the like of the intermediate transfer belt itself, the intermediate transfer belt may meander to the right or left during the rotation driving, and when such an intermediate transfer belt is used, the transfer belt may be meandered. When the above colors are superimposed, the image forming positions of the respective colors are shifted, resulting in a color shift.
[0009]
Therefore, in order to prevent such meandering, a meandering prevention member is provided on the entire inner peripheral surface of the intermediate transfer belt, and a groove is provided in a roller around which the transfer belt is stretched, and the meandering prevention member is engaged with the groove. By rotating the roller while stopping, the transfer belt can run smoothly without meandering, whereby a good image without color shift can be formed.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The intermediate transfer belt-electrophotographic photosensitive member integrated cartridge has an advantage that it can be easily and easily moved and carried. However, unlike the conventional intermediate transfer belt and the electrophotographic photosensitive member fixed and arranged on the apparatus main body, the conventional intermediate transfer belt and the electrophotographic photosensitive member are used when the integrated cartridge is shipped or when the user removes and transports the integrated cartridge. Frequent and repeated vibrations, mutual friction or sliding that cannot occur. Therefore, the surface of the intermediate transfer belt or the electrophotographic photosensitive member is scratched or scraped.
[0011]
Also, since the intermediate transfer belt and the electrophotographic photosensitive member are always in contact with each other during the durable use of the integrated cartridge, friction and sliding between the intermediate transfer belt and the electrophotographic photosensitive member cause the surface of the electrophotographic photosensitive member to slide. Scratches and shavings occur. Particularly, since the hardness of the image transfer side (drum side) is different between the ribbed portion and the ribless portion, the contact state with the electrophotographic photosensitive member is different in these portions, and the ribbed portion is not so. The degree of occurrence of scratches differs between portions, and uneven drum scraping occurs. As a result, as the endurance is advanced, drum scraping that is deviated in the thrust direction occurs, the drum sensitivity is deviated, and density unevenness occurs in the halftone image.
[0012]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an intermediate device capable of easily performing maintenance, reducing the size and cost of an apparatus, preventing uneven wear of an electrophotographic photosensitive member, and preventing image defects such as uneven image density during durable use. An object of the present invention is to provide a transfer belt, an intermediate transfer belt-an electrophotographic photosensitive member integrated cartridge, and an image forming apparatus.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a process cartridge detachable from an electrophotographic apparatus main body, an electrophotographic photosensitive member for holding a toner image, an intermediate transfer belt having a contact portion with the electrophotographic photosensitive member, A process cartridge for integrally supporting a primary transfer means for primarily transferring the toner image from the electrophotographic photosensitive member to the intermediate transfer belt at the corresponding contact portion, wherein the intermediate transfer belt has a guide rib at at least one end; Having a primary transfer means using a primary transfer roller,
Asker C hardness (Hbr) measured from the image forming surface side when the intermediate transfer belt substrate and the guide rib are superimposed, and Asker C hardness (Hbr) measured from the image forming surface side when the intermediate transfer belt and the primary transfer roller are superimposed. Hbt)
Hbr ≦ 95 °
Hbt ≦ 95 °
| Hbr-Hbt | ≦ 45 °
The present invention provides an intermediate transfer belt-electrophotographic photosensitive member integrated cartridge.
[0014]
Further, according to the present invention, there is provided an image forming apparatus provided with the above-mentioned intermediate transfer belt-electrophotographic photosensitive member integrated cartridge, and an intermediate transfer belt used for the cartridge.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
[0016]
Intermediate transfer belt-electrophotography that facilitates maintenance, reduces the size and cost of the apparatus, prevents uneven wear of the electrophotographic photoreceptor, and prevents image defects such as uneven image density during durable use. Regarding the photoreceptor-integrated cartridge, the intermediate transfer belt used for the cartridge, and the image forming apparatus using the same, Asker C hardness (Hbr) measured from the image forming surface side when the intermediate transfer belt base and the guide rib are overlapped, It is necessary that the Asker C hardness (Hbt) measured from the image forming surface side by superimposing the intermediate transfer belt and the primary transfer roller satisfies the following relationship;
Hbr ≦ 95 °
Hbt ≦ 95 °
| Hbr-Hbt | ≦ 45 °
[0017]
When the value of Hbr is larger than 95 °, the surface of the electrophotographic photosensitive member is scratched or worn due to contact with the electrophotographic photosensitive member, thereby causing an image defect. Further, since the nip width between the intermediate transfer belt and the electrophotographic photosensitive member is reduced, transferability is deteriorated, which causes image defects. On the other hand, when the value of Hbt is larger than 95 °, the surface of the electrophotographic photosensitive member is scratched or worn due to contact with the electrophotographic photosensitive member, which causes image defects.
[0018]
| Hbr-Hbt | is 45 ° or less, and preferably 35 ° or less. If the value of | Hbr−Hbt | is greater than 45 °, the difference in hardness between the portion with the guide rib and the portion without the guide rib becomes large, and the wear amount of the electrophotographic photosensitive member in the thrust direction during the endurance use is increased. Variations occur. As a result, the sensitivity of the electrophotographic photosensitive member varies in the thrust direction, which causes image defects such as uneven density.
[0019]
In order to make the characteristics of the intermediate transfer belt substrate of the present invention within the above range, the hardness of the intermediate transfer belt substrate, the hardness of the guide rib, the thickness of the intermediate transfer belt substrate, the thickness of the guide rib, and the hardness of the primary transfer roller are combined. This can be achieved.
[0020]
The intermediate transfer belt of the present invention is preferably manufactured using resin, rubber or elastomer. Resins can be broadly classified into thermosetting resins and thermoplastic resins, but in general, thermosetting resins are harder than thermoplastic resins, so electrophotographic photosensitive members are in contact with the electrophotographic photosensitive member. There is a risk of causing scratches on the body. In particular, in the case of a configuration in which the electrophotographic photosensitive member and the intermediate transfer belt are integrated as in the present invention, it is preferable that the intermediate transfer belt is made of a thermoplastic resin. Examples of preferred thermoplastic resins include polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride copolymer, polyester (for example, polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate), polycarbonate, acrylic copolymer, polyolefin (for example, polyethylene and polypropylene), Examples thereof include polyamides and mixtures thereof. Of course, it is not limited to these materials.
[0021]
The thickness of the intermediate transfer belt is preferably from 30 to 300 μm, and particularly preferably from 50 to 200 μm. If the thickness of the belt is less than 30 μm, it is difficult for the intermediate transfer belt to maintain long-term durability, and if it exceeds 300 μm, it is difficult to obtain high belt rigidity and stable running.
[0022]
For the purpose of imparting conductivity to the intermediate transfer belt, various conductive agents such as carbon black such as acetylene black, furnace black and channel black, titanium oxide, potassium titanate, tin oxide, lithium salt and quaternary ammonium salt. May be added.
[0023]
Further, fillers such as talc, mica and calcium carbonate, flame retardants such as magnesium hydroxide and antimony trioxide, and additives such as antioxidants (phenol-based, sulfur-based, etc.) may be added at all. Of course, the additives are not limited to the above substances, and any other additives can be used.
[0024]
As a method for producing the intermediate transfer belt substrate, known methods such as a centrifugal molding method, a continuous melt extrusion molding method, an injection molding method or a blow molding method, and a blown film molding method can be employed. Alternatively, the inflation molding method is preferable because it can be manufactured at low cost. The endless belt molded in this manner may be subjected to an operation such as stretching.
[0025]
Further, the intermediate transfer belt substrate may be composed of a single layer, or may be composed of a plurality of layers. Further, when obtaining an intermediate transfer belt base composed of a plurality of layers, a thermoplastic resin member formed of a plurality of layers in advance may be obtained by extrusion from a multilayer die, or a single layer of a thermoplastic resin member may be obtained. Obtaining a cylindrical film, then, on the front or back surface of this single-layer endless belt, for example, by spraying paint or the like, providing a new layer by dipping, etc. to obtain an intermediate transfer belt base composed of a plurality of layers Is also good.
[0026]
As the guide rib, an elastic body or the like having an appropriate hardness can be used.Specifically, one kind of rubber material such as polyurethane, neoprene rubber, urethane rubber, polyester elastomer, chloroprene rubber, nitrile rubber, butyl rubber and silicone rubber is used. A material obtained by blending two or more types can be used.
[0027]
The shape of the guide rib may be determined according to the conditions of use of the intermediate transfer belt or the like, but it is preferable that the cross section be rectangular or square from the viewpoint of preventing meandering.
[0028]
The thickness of the guide rib is preferably about 0.05 mm to 2.5 mm from the viewpoint of a meandering prevention effect and durability.
[0029]
The width of the guide rib is preferably 2 to 10 mm, more preferably 3 to 8 mm. If the width of the guide rib is less than 2 mm, the strength as a guide cannot be maintained, and the intermediate transfer belt may meander. Further, if the width of the guide rib is larger than 10 mm, if the difference between Hbr and Hbt is large, the portion of the belt surface in contact with the electrophotographic photosensitive member having a different hardness becomes large, and the wear of the electrophotographic photosensitive member during durable use is increased. The amount tends to vary in the thrust direction. As a result, the sensitivity of the electrophotographic photosensitive member varies in the thrust direction, which may cause image defects such as uneven density.
[0030]
As a method for attaching the guide rib to the intermediate transfer belt, a method using a room temperature curing adhesive, a hot melt adhesive, or a method using a pressure-sensitive adhesive (adhesive) can be used. It is preferable to use a pressure-sensitive adhesive with high bonding accuracy.
[0031]
The thickness of the adhesive layer is usually 5 to 500 µm, preferably 20 to 200 µm. That is, when the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer is less than 5 μm, the adhesive strength between the guide and the belt tends to be insufficient. On the other hand, when the thickness exceeds 500 μm, the guide is displaced from the pressure-sensitive adhesive layer due to shearing force due to meandering of the guide, and it becomes difficult to control the belt with high accuracy.
[0032]
A belt-like member (not shown) may be provided at the end of the intermediate transfer belt base for the purpose of reinforcing or improving the bonding strength between the intermediate transfer belt base and the guide rib. In addition, various materials can be used as the material of the belt-like member, but PET (polyethylene terephthalate) tape is preferable from the viewpoint of the reinforcing effect of the belt and the ease of handling.
[0033]
Furthermore, various surface treatments such as corona treatment can be applied to the joint surface between the guide rib and the belt main body for the purpose of improving the joint strength between the intermediate transfer belt base and the guide rib.
[0034]
The position where the guide rib is attached is preferably near the end of the intermediate transfer belt from the viewpoint of saving space. As shown in FIGS. 3A and 3B, the number of guide ribs can be two at both ends or only one at one end, but is one from the viewpoint of space saving. Is preferred.
[0035]
For the primary transfer roller, an elastic material having an appropriate hardness can be used, and isoprene rubber, styrene rubber, butadiene rubber, nitrile rubber, ethylene propylene rubber, butyl rubber, silicone rubber, chloroprene rubber, chlorosulfonated polyethylene, acrylic rubber, hydrin rubber, Rubber materials such as urethane rubber, polysulfide rubber and fluorine rubber, or synthetic rubbers obtained by blending them can be used.
[0036]
In order to make the above-mentioned elastic body conductive, metal oxides such as carbon black, titanium oxide, tin oxide and zinc oxide, SnO 2 2 And Sb 2 O 3 Solid solution of ZnO and Al 2 O 3 Solid solution of In 2 O 3 And SnO 2 It can be carried out by dispersing an appropriate amount of conductive particles composed of metal powders such as copper and silver or particles obtained by coating these particles on the particle surface and making them conductive in an elastic body. It can be adjusted to a desired resistance value.
[0037]
Next, an example of an image forming apparatus using the intermediate transfer belt-electrophotographic photosensitive member integrated cartridge of the present invention is shown in FIG.
[0038]
FIG. 1 shows a color image forming apparatus (copier or laser beam printer) using an electrophotographic process.
[0039]
A rotating drum type electrophotographic photosensitive member (hereinafter, referred to as a photosensitive drum) 1 repeatedly used as a first image carrier is rotationally driven at a predetermined peripheral speed (process speed) in a direction of an arrow.
[0040]
The photosensitive drum 1 is uniformly charged to a predetermined polarity and potential by the primary charger 2 during the rotation process. The power supply 32 of the primary charger applies an alternating current to a direct current, but may use only a direct current. Next, exposure means (not shown) (a color separation / imaging exposure optical system for a color original image, a scanning exposure system using a laser scanner for outputting a laser beam modulated according to a time-series electric digital pixel signal of image information, etc.) , An electrostatic latent image corresponding to a first color component image (for example, a yellow color component image) of a target color image is formed.
[0041]
Next, the electrostatic latent image is developed by the first developing device (yellow color developing device 41) with the yellow toner Y as the first color. At this time, the developing units of the second to fourth developing units (the magenta developing unit 42, the cyan developing unit 43, and the black developing unit 44) are turned off and operate on the photosensitive drum 1. The first color yellow toner image is not affected by the second to fourth developing units.
[0042]
The intermediate transfer belt 5 is driven to rotate at a predetermined peripheral speed (process speed) in the direction of the arrow.
[0043]
The first color yellow toner image formed and carried on the photosensitive drum 1 is applied from the primary transfer roller 6 to the intermediate transfer belt 5 while passing through the nip between the photosensitive drum 1 and the intermediate transfer belt 5. The primary transfer is sequentially performed on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 5 by the electric field formed by the primary transfer bias.
[0044]
After the transfer of the first color yellow toner image corresponding to the intermediate transfer belt 5, the surface of the photosensitive drum 1 is cleaned by the cleaning device 13.
[0045]
Hereinafter, similarly, the magenta toner image of the second color, the cyan toner image of the third color, and the black toner image of the fourth color are successively superimposed on the intermediate transfer belt 5 and transferred, and the composite color corresponding to the target color image is transferred. A toner image is formed.
[0046]
A primary transfer bias for sequentially superimposing transfer of the first to fourth color toner images from the photosensitive drum 1 to the intermediate transfer belt 5 is applied from a bias power supply 30 with a polarity (+) opposite to that of the toner. The applied voltage is in a range of, for example, +100 V to 3 kV.
[0047]
The secondary transfer roller 7 is supported in parallel with the secondary transfer opposing roller 8 and is disposed on the lower surface of the intermediate transfer belt 5 so as to be separated from the lower surface of the intermediate transfer belt 5. In the primary transfer process of the first to third color toner images, the toner images can be separated from the intermediate transfer belt 5.
[0048]
The transfer of the composite color toner image transferred onto the intermediate transfer belt 5 to the transfer material P, which is the second image carrier, is performed while the secondary transfer roller 7 is in contact with the intermediate transfer belt 5 and the paper feed roller The transfer material P is supplied from the power supply 31 to the secondary transfer roller from the power supply 31 at a predetermined timing through the transfer material guide 10 to a contact nip between the intermediate transfer belt 5 and the secondary transfer roller 7. 7 is applied. By this secondary transfer bias, the composite color toner image is secondarily transferred from the intermediate transfer belt 5 to the transfer material P as the second image carrier. The transfer material P having received the transfer of the toner image is introduced into the fixing device 16 and is heated and fixed.
[0049]
After the image transfer to the transfer material P is completed, a cleaning charging member 9 arranged to be detachable from the intermediate transfer belt 5 is brought into contact with the intermediate transfer belt 5, and a bias having a polarity opposite to that of the photosensitive drum 1 is applied. The transfer residual toner remaining on the intermediate transfer belt 5 without being transferred to the P is given a charge having a polarity opposite to that of the primary transfer. The bias power supply 33 applies an alternating current to a direct current. The transfer residual toner charged to a polarity opposite to that of the primary transfer is electrostatically transferred to the photosensitive drum 1 in a nip portion with the photosensitive drum 1 and in the vicinity thereof, thereby cleaning the intermediate transfer member. Since this step can be performed simultaneously with the primary transfer, a decrease in throughput does not occur.
[0050]
Subsequently, the intermediate transfer belt-electrophotographic photosensitive member integrated cartridge of the present invention will be described. As shown in FIG. 2, the cartridge of the present invention comprises at least the intermediate transfer belt 5, the electrophotographic photosensitive member 1, the intermediate transfer belt cleaning means 9, and the electrophotographic photosensitive member cleaning means 13 as an integrated unit. It can be easily attached to and detached from the device body. The cleaning of the intermediate transfer belt of the present invention is a mechanism necessary for charging the transfer residual toner to a polarity opposite to that of the primary transfer as described above, and returning the toner to the electrophotographic photosensitive member at the primary transfer portion. A roller-shaped charge applying means 9 made of a resistance elastic body is provided. Cleaning of the electrophotographic photosensitive member is blade cleaning. The cartridge also includes a waste toner container (not shown), and the transfer residual toner on both the intermediate transfer belt and the electrophotographic photosensitive member is discarded at the same time when the cartridge is replaced, thereby contributing to an improvement in maintainability. .
[0051]
Further, the intermediate transfer belt is stretched by two rollers 8 and 12 to reduce the number of parts and reduce the size. Here, reference numeral 8 denotes a driving roller and a roller opposite to the cleaning roller. The tension roller 12, which rotates following the intermediate transfer belt, has a sliding mechanism, and is pressed against the intermediate transfer belt by a compression spring in the direction of the arrow to apply tension to the intermediate transfer belt. The slide width is about 1 to 5 mm, and the total pressure of the spring is about 5 to 100 N. Further, the electrophotographic photosensitive member 1 and the driving roller 8 have a coupling (not shown), and a rotational driving force is transmitted from the main body.
[0052]
Each measurement condition was as follows.
[0053]
<Hardness>
The Asker C hardness in the present invention is a hardness measured using an Asker C type spring type rubber hardness tester (manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.) based on the Japan Rubber Association Standard SRIS0101, and the sample is measured at 23 ° C. / The specimen was left in an environment of 55% RH for 12 hours or more, and the hardness was measured 30 seconds after the hardness tester was brought into contact with the sample with a force of 10 N. As shown in FIG. 4 (a), Hbr was obtained by installing the intermediate transfer belt on a flat glass plate with the image forming surface facing upward, and measuring the portion of the intermediate transfer belt where the guide ribs were attached. C hardness. Hbt is the Asker C hardness measured by placing the image forming surface of the intermediate transfer belt on the fixed primary transfer roller as shown in FIG. 4B.
[0054]
<Guide rib width>
The width of the guide rib in the present invention is a value obtained by measuring the width of the guide rib attached to the intermediate transfer belt at equal intervals over the entire circumference of four points.
[0055]
<Thickness of intermediate transfer belt>
The film thickness of the intermediate transfer belt of the present invention is a value obtained by cutting out the center of the belt at equal intervals over the entire circumference of eight points, observing the cross section with an optical microscope, measuring, and averaging.
[0056]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples, but the present invention is not limited to these examples. In the examples, “parts” means “parts by mass”.
[0057]
(Example 1)
<Intermediate transfer belt substrate>
70 parts of polyvinylidene fluoride (PVDF)
Polyether-containing antistatic resin 10 parts
15 parts of zinc oxide
5 parts of carbon black
[0058]
These materials were melt-kneaded at 210 ° C. with a biaxial extruder to mix the respective materials, extruded with a strand having a diameter of about 2 mm, and cut into pellets. This is designated as molding material 1.
[0059]
Next, a tubular film was produced using the inflation molding apparatus shown in FIG. As the molding die 103, a single-layer annular die having a die slit diameter of 100 mm was used. The die slit was 0.8 mm. The molding material 1 sufficiently heated and dried was put into the material hopper 102 of the molding apparatus, heated and melted, and extruded into a cylindrical shape at 210 ° C. from a die. An external cooling ring 105 is provided around the die, and air is blown from the periphery to the extruded film to perform cooling. Air was blown into the extruded cylindrical film from the gas introduction passage 104 to expand and expand to a diameter of 140 mm, and then continuously taken out at a constant speed by a take-off device. The introduction of air is stopped when the diameter reaches a desired value. Further, the tubular film is cut by the cutting device 108 following the pinch roller. After the thickness was stabilized at 100 μm, the film was cut at a length of 310 mm to form a tubular film 1.
[0060]
This cylindrical film 1 was adjusted in size and surface smoothness and folds were removed using a set of cylindrical molds made of metals having different coefficients of thermal expansion. An aluminum material having a higher coefficient of thermal expansion was used for the inner mold, and a stainless steel having a lower coefficient of thermal expansion than aluminum was used for the outer mold. The outer mold used was buffed on the inner surface and mirror-finished. The dimensional gap between the outer diameter of the inner mold and the inner diameter of the outer mold is 170 μm. The inner film having a high coefficient of thermal expansion is covered with the tubular film 1, and the inner surface of the inner mold is inserted into an outer mold having a smooth inner surface, and heated at 170 ° C. for 20 minutes. After cooling, the end of the seamless belt removed from the cylinder was cut to produce an intermediate transfer belt base 1.
[0061]
A polyurethane foam having a thickness of 2 mm and a width of 4 mm at one end of the inner peripheral surface of the intermediate transfer belt substrate, a rectangular cross-sectional shape, and a skin layer on four sides of the cross-section is a double-sided tape having an acrylic adhesive. By sticking, an intermediate transfer belt having a guide rib was obtained. Further, this was incorporated into an intermediate transfer belt-electrophotographic photosensitive member integrated cartridge having the configuration shown in FIGS. 1 and 2.
[0062]
At this time, Hbr was 75 °, Hbt was 58 °, | Hbr−Hbt | was 17 °, and the film thickness of the intermediate transfer belt was 85 μm.
[0063]
<Image evaluation>
Subsequently, it is installed in the image forming apparatus having the configuration shown in FIG. 2 A full color image print test was performed on paper. The developing device used at this time was a 600 dpi digital laser system. Table 1 shows the results.
[0064]
When the obtained image was visually evaluated, a satisfactory full-color image free from problems such as color shift, color unevenness and transfer omission was obtained.
[0065]
A continuous print test was performed continuously at 5,000 sheets at a speed of 4 sheets per minute, and the images were evaluated in the same manner. As a result, the same good images as those obtained at the initial stage were obtained. -It was confirmed that the electrophotographic photosensitive member integrated cartridge had good performance.
[0066]
(Examples 2 to 5 and Comparative Examples 1 to 4)
Physical properties were measured and an image print test was performed using the same intermediate transfer belt as in Example 1 except that Hbr, Hbt and | Hbr-Hbt | were changed as shown in Table 1. Table 1 shows the results.
[0067]
[Table 1]
Figure 2004045973
[0068]
The numbers 1 to 5 of the evaluations of transferability and density unevenness after durable use in Table 1 indicate that the larger the value, the better the results. Among them, 1 to 3 indicate that the effects of the present invention are obtained. It was determined that it was not done.
[0069]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, maintenance is easy, the apparatus can be reduced in size and cost can be reduced, uneven wear of the electrophotographic photoreceptor can be prevented, and image defects such as uneven image density during durable use can be prevented. It is possible to provide an intermediate transfer belt, an intermediate transfer belt-electrophotographic photoreceptor integrated cartridge, and an image forming apparatus that can prevent the occurrence of image formation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of an image forming apparatus provided with an intermediate transfer member-electrophotographic photosensitive member integrated cartridge of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view of an intermediate transfer belt-electrophotographic photosensitive member integrated cartridge of the present invention.
3A and 3B are schematic views of an intermediate transfer belt having guide ribs of the present invention, wherein FIG. 3A shows a case where guide ribs are provided at both ends, and FIG. 3B shows a case where guide ribs are provided only at one end.
FIG. 4 (a) shows Asker C hardness (Hbr) measured from the image forming surface side by superimposing an intermediate transfer belt base and guide ribs,
(B) Asker C hardness (Hbt) measured from the image forming surface side by superimposing the intermediate transfer belt and the primary transfer roller.
It is a schematic diagram of the measuring method of.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an intermediate transfer belt forming apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
1. Electrophotographic photoreceptor
2 Primary charger
3 Exposure light
5 Intermediate transfer belt
5a Guide rib
6 Primary transfer roller
7 Secondary transfer roller
8 Secondary transfer facing roller
9 Cleaning roller
10 Transfer material guide
11 Paper feed roller
12 tension roller
13 Cleaning device
15 Fixing device
30, 31, 32, 33 power supply
41 Yellow developing unit
42 Magenta color developing unit
43 Cyan developing unit
44 Black developer
100,101 extruder
102 Hopper
103 annular die
104 Gas introduction path
105 External cooling ring
106 Stabilizer
107 Pinch roller
108 Cutting device
110 tubular film
P transfer material

Claims (12)

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を一体に支持するプロセスカートリッジにおいて、
中間転写ベルトが少なくとも片方の端部にガイドリブを有し、
一次転写手段は一次転写ローラーを用いるものであり、
該中間転写ベルト基体と該ガイドリブを重ね合わせて画像形成面側から測定したアスカーC硬度(Hbr)と、
該中間転写ベルトと一次転写ローラーを重ね合わせて画像形成面側から測定したアスカーC硬度(Hbt)とが
Hbr≦95°
Hbt≦95°
|Hbr−Hbt|≦45°
であることを特徴とする中間転写ベルト−電子写真感光体一体カートリッジ。
A process cartridge detachable from the electrophotographic apparatus main body,
An electrophotographic photosensitive member for carrying a toner image,
An intermediate transfer belt having a contact portion with the electrophotographic photosensitive member,
A process cartridge that integrally supports a primary transfer unit for primary-transferring the toner image from the electrophotographic photosensitive member to the intermediate transfer belt at the corresponding contact portion;
The intermediate transfer belt has a guide rib on at least one end,
The primary transfer means uses a primary transfer roller,
Asker C hardness (Hbr) measured from the image forming surface side by superimposing the intermediate transfer belt base and the guide rib;
The Asker C hardness (Hbt) measured from the image forming surface side by superposing the intermediate transfer belt and the primary transfer roller is Hbr ≦ 95 °.
Hbt ≦ 95 °
| Hbr-Hbt | ≦ 45 °
An intermediate transfer belt and an electrophotographic photosensitive member integrated cartridge.
前記中間転写ベルトの膜厚が30〜300μmである請求項1に記載の中間転写ベルト−電子写真感光体一体カートリッジ。2. The cartridge according to claim 1, wherein the intermediate transfer belt has a thickness of 30 to 300 [mu] m. 前記中間転写ベルトにおいてガイドリブの幅が2〜10mmである請求項1又は2に記載の中間転写ベルト−電子写真感光体一体カートリッジ。The intermediate transfer belt-electrophotographic photosensitive member integrated cartridge according to claim 1 or 2, wherein the width of the guide rib in the intermediate transfer belt is 2 to 10 mm. 前記中間転写ベルトにおいてガイドリブを片方の端部にのみ有している請求項1〜3のいずれかに記載の中間転写ベルト−電子写真感光体一体カートリッジ。The intermediate transfer belt-electrophotographic photosensitive member integrated cartridge according to any one of claims 1 to 3, wherein the intermediate transfer belt has a guide rib only at one end. 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用いる画像形成装置において、
該プロセスカートリッジに用いられる中間転写ベルトが少なくとも片方の端部にガイドリブを有し、
一次転写手段は一次転写ローラーを用いるものであり、
該中間転写ベルト基体と該ガイドリブを重ね合わせて画像形成面側から測定したアスカーC硬度(Hbr)と、
該中間転写ベルトと該一次転写ローラーを重ね合わせて画像形成面側から測定したアスカーC硬度(Hbt)とが
Hbr≦95°
Hbt≦95°
|Hbr−Hbt|≦45°
であることを特徴とする画像形成装置。
An electrophotographic photosensitive member for carrying a toner image,
An intermediate transfer belt having a contact portion with the electrophotographic photosensitive member,
An image using a process cartridge detachably attached to the main body of the electrophotographic apparatus, integrally supporting a primary transfer means for primarily transferring the toner image from the electrophotographic photosensitive member to the intermediate transfer belt at the corresponding contact portion. In the forming device,
The intermediate transfer belt used in the process cartridge has a guide rib on at least one end,
The primary transfer means uses a primary transfer roller,
Asker C hardness (Hbr) measured from the image forming surface side by superimposing the intermediate transfer belt base and the guide rib;
The Asker C hardness (Hbt) measured from the image forming surface side by superimposing the intermediate transfer belt and the primary transfer roller is Hbr ≦ 95 °.
Hbt ≦ 95 °
| Hbr-Hbt | ≦ 45 °
An image forming apparatus, comprising:
前記中間転写ベルトの膜厚が30〜300μmである請求項5に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 5, wherein the intermediate transfer belt has a thickness of 30 to 300 μm. 前記中間転写ベルトにおいてガイドリブの幅が2〜10mmである請求項5又は6に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 5, wherein a width of the guide rib in the intermediate transfer belt is 2 to 10 mm. 前記中間転写ベルトにおいてガイドリブを片方の端部にのみ有している請求項5〜7のいずれかに記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 5, wherein the intermediate transfer belt has a guide rib only at one end. 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に用いられる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を一体に支持するプロセスカートリッジに用いられる中間転写ベルトにおいて、
該中間転写ベルトが少なくとも片方の端部にガイドリブを有し、
一次転写手段は一次転写ローラーを用いるものであり、
該中間転写ベルト基体と該ガイドリブを重ね合わせて画像形成面側から測定したアスカーC硬度(Hbr)と、
該中間転写ベルトと該一次転写ローラーを重ね合わせて画像形成面側から測定したアスカーC硬度(Hbt)とが
Hbr≦95°
Hbt≦95°
|Hbr−Hbt|≦45°
であることを特徴とする中間転写ベルト−電子写真感光体一体カートリッジに用いられる中間転写ベルト。
An intermediate transfer belt used for a process cartridge detachable from the electrophotographic apparatus main body,
An electrophotographic photosensitive member for carrying a toner image,
An intermediate transfer belt having a contact portion with the electrophotographic photosensitive member,
An intermediate transfer belt used in a process cartridge that integrally supports a primary transfer unit for primary-transferring the toner image from the electrophotographic photosensitive member to the intermediate transfer belt at the corresponding contact portion;
The intermediate transfer belt has a guide rib on at least one end,
The primary transfer means uses a primary transfer roller,
Asker C hardness (Hbr) measured from the image forming surface side by superimposing the intermediate transfer belt base and the guide rib;
The Asker C hardness (Hbt) measured from the image forming surface side by superimposing the intermediate transfer belt and the primary transfer roller is Hbr ≦ 95 °.
Hbt ≦ 95 °
| Hbr-Hbt | ≦ 45 °
An intermediate transfer belt for use in an electrophotographic photosensitive member integrated cartridge.
前記中間転写ベルトの膜厚が30〜300μmである請求項9に記載の中間転写ベルト−電子写真感光体一体カートリッジ。The cartridge according to claim 9, wherein the intermediate transfer belt has a thickness of 30 to 300 m. 前記中間転写ベルトにおいてガイドリブの幅が2〜10mmである請求項9又は10に記載の中間転写ベルト。The intermediate transfer belt according to claim 9, wherein the width of the guide rib in the intermediate transfer belt is 2 to 10 mm. 前記中間転写ベルトにおいてガイドリブを片方の端部にのみ有している請求項9〜11のいずれかに記載の中間転写ベルト。The intermediate transfer belt according to any one of claims 9 to 11, wherein the intermediate transfer belt has a guide rib at only one end.
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