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JP2004045972A - Process cartridge, electrophotographic system, image forming method and intermediate transfer belt - Google Patents

Process cartridge, electrophotographic system, image forming method and intermediate transfer belt Download PDF

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JP2004045972A
JP2004045972A JP2002205785A JP2002205785A JP2004045972A JP 2004045972 A JP2004045972 A JP 2004045972A JP 2002205785 A JP2002205785 A JP 2002205785A JP 2002205785 A JP2002205785 A JP 2002205785A JP 2004045972 A JP2004045972 A JP 2004045972A
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JP
Japan
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intermediate transfer
transfer belt
photosensitive member
electrophotographic photosensitive
electrophotographic
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002205785A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidekazu Matsuda
松田 秀和
Akihiko Nakazawa
仲沢 明彦
Tsunenori Ashibe
芦邊 恒徳
Yuji Sakurai
櫻井 有治
Atsushi Tanaka
田中 篤志
Ryota Kashiwabara
柏原 良太
Takashi Kusaba
草場 隆
Hiroyuki Kobayashi
小林 廣行
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2002205785A priority Critical patent/JP2004045972A/en
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  • Electrophotography Configuration And Component (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a process cartridge forming satisfactory images and having excellent durability. <P>SOLUTION: The process cartridge satisfies all the relational expressions:(1≤RL/RH≤150, 1<ΔRL<100 and 1<ΔRH<100, 0.98≤LH/LL≤1.02, 0≤ΔLH/LH<0.005 and 0≤ΔLL/LL<0.005), wherein a volume resistivity of the intermediate transfer belt at 15°C×10% is RL; unevenness of the volume resistivity in one intermediate transfer belt is ΔRL; an average perimeter is LL and a right and left difference in perimeter is ΔLL; a volume resistivity of the intermediate belt at 30°C×80% is RH; unevenness of a volume resistivity in one intermediate transfer belt is ΔRH; and an average perimeter is LH and the right and left difference in the perimeter is ΔLH. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【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】
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、制御(例えばグリッパーに把持する、吸着する、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、ラベル紙等、薄い紙(40g/m紙)から厚い紙(200g/m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や現像器、現像剤など、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化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】
ところが、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と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号公報、特開平10−177329号公報、特開平11−30944号公報で提案されている。
【0008】
しかし、中間転写ベルトと感光体と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体、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いくつかの問題が発生する。
【0009】
従来、高価格でごく一部の法人ユーザーしか対象にしなかったフルカラー複写機やフルカラープリンターは、近年では中小企業や一般家庭のユーザーまでをも対象にしつつある。こういったユーザーを対象にしたフルカラー複写機やプリンターは、今まで以上に本体の小型化、低価格化、高速度化が必要となってくる。
【0010】
このようにユーザーの裾野が広がってくると、空調の効いたオフィス内だけでなくあらゆる環境で使用されることが容易に想定される。このように装置本体が置かれる環境が変化しても常温常湿時と変化のない画像が得られることが求められる。
【0011】
そのためには、装置使用環境が変化しても、中間転写ベルトの電気抵抗値が安定していることが求められ、常に安定した画像が得られることが必要である。にもかかわらず、従来、中間転写ベルト−感光体一体カートリッジに使用される中間転写ベルトの各環境下での電気抵抗値にまで言及した提案はなされていなかった。
【0012】
また、使用環境が変化しても抵抗ムラの変化が少ないことも転写ムラのない良好な画像を得るためには重要なことである。
【0013】
一方、装置の低価格化をすすめるために、装置本体の小型化が進み、ベルト駆動系は必然的に簡易な構成となってくるために、ベルトの周長が大きく変わって、ベルトテンションが変わった場合に、安定してベルト駆動速度を得ることが難しくなる。このためベルトには、装置使用環境が変化しても、ベルト内周長がある一定の範囲内で変わらないことが求められる。
【0014】
また、ベルトの安定した走行性を得るために、ベルトの内周長ムラは最小限に抑えられるべきであることは言うまでもない。しかしそれだけでは不十分であり、環境の変化によっても内周長の左右差は少ない方がより安定した走行性が得られるため好ましい。にもかかわらず、従来は、中間転写ベルトの各環境下における内周長にまで言及した提案はなされていなかった。
【0015】
上述のように、従来の技術では、周囲の環境変化に応じて、あらゆる環境下でも安定して走行でき、かつ良好な画像を形成可能な中間転写ベルト、中間転写ベルト−感光体一体カートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法は得られていなかった。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
従って本発明の目的は、周囲の使用環境の変化によらず、安定した中間転写ベルトの走行性、良好な画像が得られ、優れた耐久性を実現し、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、周囲の使用環境にかかわらず、初期と同様な良好な画像が得られ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。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題は、
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、
トナーの画像を坦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、
該当接部におい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おい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、
15℃×10%(相対湿度)における中間転写ベルトの体積抵抗率をRL(Ω・cm)、中間転写ベルト1本内の体積抵抗率のムラをΔRL、平均周長をLL(mm)及び周長の左右差をΔLL(mm)とし、
30℃×80%(相対湿度)における中間転写ベルトの体積抵抗率をRH(Ω・cm)、中間転写ベルト1本内の体積抵抗率のムラをΔRH、平均周長をLH(mm)及び周長の左右差をΔLH(mm)としたときに、
下記の関係式の全てが成り立つことを特徴とするプロセスカートリッジにより解決することができる。
1≦RL/RH≦150
1<ΔRL<100かつ1<ΔRH<100
0.98≦LH/LL≦1.02
0≦ΔLH/LH<0.005かつ0≦ΔLL/LL<0.005
【0018】
また、本発明の課題は、上記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より解決することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明ではメンテナンスの簡素化と本体及びカートリッジの小型化、低コスト化、画像品質の向上について鋭意検討した結果、中間転写ベルト−感光体一体カートリッジを用いた上で、更にいくつかの方策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。
【0020】
まず、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、一次転写と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ている。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。もちろん、トナーを逆極性に帯電する手段は、ローラー以外の、例えばコロナ帯電器やブレード等を用いてもよく、中間転写ベルト上の転写残トナーに電荷を付与できるものであれば、どのような手段を用いてもさしつかえない。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。
【0021】
次に、本発明においては、1≦RL/RH≦150である必要がある。装置の使用環境によって中間転写ベルトの抵抗の変動は最小限に抑えられるのが好ましく、これが大きい場合には画像欠陥を生じてしまう。つまり、高温高湿下において体積抵抗率が低くなってしまうようでは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、低温低湿下で体積抵抗率が高くなり過ぎると、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いてしまう。
【0022】
次に、本発明においては、1<ΔRL<100かつ1<ΔRH<100である必要がある。低温低湿下においても高温高湿下においても抵抗ムラが少ないものの方が良好な画像が得られるので好ましい。抵抗ムラが100以上の場合には、転写ムラが生じ、画像上色ムラとなってあらわれてしまう。
【0023】
更に、本発明においては、0.98≦LH/LL≦1.02である必要がある。装置の使用環境の変化によって、ベルトの内周長が大きく変動する場合にはベルトの走行性を損ねてしまい、良好な画像を得ることができなくなってしまう。つまり、低温低湿(15℃×10%(相対湿度))の環境下では、ベルトの周長が短くなり、ベルトに張力がかかり過ぎ、スムーズな回転を阻害したり、ベルトの破壊を引き起こしたりする場合があり、好ましくない。また、逆に高温高湿(30℃/80%)の環境下では、ベルトの周長は長くなり、ベルトの張力が低下し、色ずれの原因となり、画像品質を低下させてしまい、ついには駆動ローラーとの間でスリップを起こしてしまい駆動不能に陥ってしまう場合がある。
【0024】
次に、本発明においては、0≦ΔLH/LH<0.005かつ0≦ΔLL/LL<0.005である必要がある。ベルト自身の周長の左右差が小さくなければならず、また、低温低湿下と高温高湿下とで周長の左右差に違いが生じないようにすることが安定した走行性を得るために重要である。周長の左右差及びその環境差が本発明の範囲を超えるようでは安定した走行性を得ることができない。
【0025】
上述のように電気的特性だけが満足できても機械特性が満足できなければ安定して良好な画像は得られず、逆に機械特性だけが満足できても良好な画像は得られない。両特性が相俟って初めて良好な画像が得られるのであって、両者の特性を下記の範囲に抑え込むことによってはじめて本発明の目的を達成できるのである。
【0026】
一方、中間転写ベルト−感光体一体カートリッジとした場合には、カートリッジは消耗品として扱われることとなるため、より安価に製造できることが必須課題となる。そのため、それを構成する部品も安価であることが望まれ、もちろん感光体、中間転写ベルトともに安価で製造されるべきである。通常、感光体はフレキシブルなベルト形状で供されるものもあれば、剛体からなるドラム形状で供されるものもある。駆動機構が簡単で小型化に適し、より安価に製造できるという点では、ドラム形状のものが好ましい。その材質は、コスト面よりアルミからなるものが好ましく、更に小型化し易いという点でその大きさは直径60mm以下のものが好ましい。更に、コスト、環境への負荷などを考慮した場合には、感光体は、有機感光ドラムが好ましい。
【0027】
同様の目的で中間転写ベルトは少なくとも2本以上のローラーで張架する方式が、機構が簡単で、部品点数の削減や小型化が促進され好ましい。
【0028】
また、中間転写ベルトの厚さは40μm〜300μmの範囲が好ましい。40μm未満では成形安定性に欠け、厚さムラを生じ易く、耐久強度も不十分で、ベルトの破断や割れが発生する場合がある。一方で300μmを超えると材料が増えコストが高くなる上に、プリンター等の張架軸部位での内面と外面の周速差が大きくなり、外面の収縮による画像飛び散り等の問題が発生し易い。屈曲耐久性の低下やベルトの剛性が高くなり過ぎて駆動トルクが増大し、本体の大型化やコスト増加を招くといった問題も生じる。
【0029】
更に、中間転写ベルトの幅は100mmから500mmの範囲が好ましい。100mm未満では対応できる用紙サイズに制限があり過ぎ、500mmを超える場合には、装置本体の大型化を招いてしまい好ましくない。
【0030】
本発明の特性を得る手段は、中間転写ベルトの原材料となる材料や各種の添加剤の選択によって、本発明の範囲になるように調整すればよい。
【0031】
本発明のプロセス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構成する材料としては、メインのバインダーと電気抵抗制御剤に大別される。
【0032】
バインダーとしては、樹脂、ゴム、エラストマー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。
【0033】
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や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及び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。
【0034】
次に、本発明の電子写真用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。ここで必要なのは各添加剤と樹脂などの中間転写ベルトを構成する成分の分散状態であり、粒子の凝集や一部成分の極端な分離が生じていては本発明の効果は得られない。材料と分散手段に選択が重要である。
【0035】
上記に挙げた抵抗調整剤の中でもとりわけ、帯電防止樹脂が有用であり、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、中間転写ベルト成形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。また、環境変化による電気抵抗値の変化も少ない。ただし、本発明は上記材料に限定されるものではない。
【0036】
また、添加剤として、例えば無機粒子などのフィラーを混合することによって補強効果が得られ、低温低湿環境下と高温高湿環境下でのベルト内周長の変化率が減少する。この時にフィラーの材質や添加量、樹脂の種類を選択することで、本発明に記載の範囲にベルトの体積抵抗率やベルト内周長の変化率を調整することができる。
【0037】
ただし、メインのバインダーと電気抵抗制御剤だけで本発明の特性が得られれば添加剤等を加える必要はない。
【0038】
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一例を説明する。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。
【0039】
図3に中間転写ベルトの製造装置の一例を示す。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。
【0040】
まず、成形用樹脂、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。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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ったりする。
【0047】
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。
【0048】
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。
【0049】
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。
【0050】
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。
【0051】
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100、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。
【0052】
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。
【0053】
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、大量生産及び低コスト生産が可能であるということである。
【0054】
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(スリット)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、更には1/5以下であることが好ましい。
【0055】
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のダイスリットの外径に対して、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。
【0056】
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及び厚さのムラなどの不具合が発することがある。
【0057】
また、外径が400%を超える場合は、過剰に延伸されており、成形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。50%未満の場合では、周方向への延伸が不十分で強度の低下や抵抗及び厚さのムラ等の不具合が発する。
【0058】
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一例を図1に示す。
【0059】
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。
【0060】
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。
【0061】
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。
【0062】
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。
【0063】
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43、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。
【0064】
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。
【0065】
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。
【0066】
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。
【0067】
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。
【0068】
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。
【0069】
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+100V〜2kVの範囲である。
【0070】
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。
【0071】
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。
【0072】
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。
【0073】
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との当接部及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。
【0074】
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。
【0075】
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。
【0076】
本発明のプロセスカートリッジ及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。
【0077】
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。
【0078】
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。
【0079】
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。
【0080】
以下、本発明に関わる諸物性の測定方法を示す。
【0081】
<周長の測定方法>
中間転写ベルトをテンションを掛けずに30℃×80%あるいは15℃×10%(相対湿度)の環境に12時間以上放置した後、図9のように中間転写ベルト5を2本のローラー120,130で張架し、そのローラー間の距離を測定する。ローラーの外径を等しくした場合には、次式によりベルト内周長が算出される。
【0082】
ベルト内周長=(一方のローラーの中心から他方のローラーの中心までの距離)×2+ローラーの外周長
【0083】
このようにして測定したベルト長手方向一端の内周長と他端の内周長との差を、ベルト内周長の左右差とする。ベルトの幅によって内周長の左右差は変化するので、測定を行う場合には、中間転写ベルトが実際に製品として使われる幅で行う。また、ベルト端部に補強テープや蛇行防止部材などが取り付けられていない状態で測定する。どうしても測定不可能な場合には、これらの影響が無視できるようにして測定を行う。たとえば、蛇行防止部材がベルト内面の端部に取り付けられている場合には、ローラーに蛇行防止部材の断面形状よりも大きくなるような溝を掘って測定する。
【0084】
このとき、ローラーの外径は、ベルトの内周長に合わせて、2本のローラーが入る大きさであれば特に制限はないが、通常外径20mmから60mm程度のものを使用するのがよい。また。ローラーの長さはベルトの幅よりも長いものとする。
【0085】
このとき、ローラー自身の自重を利用したり、ローラーの両端部に重りをつるしたり、バネ等を利用して押圧したり、引張ったりして、ベルトにテンションをかける。かける荷重は、20Nとし、その誤差は±10%以内とする。このとき、ベルトにかかる荷重は左右に偏りなく、ほぼ均等にかかるようにする。
【0086】
<体積抵抗測定方法>
測定サンプルは予め30℃×80%あるいは15℃×10%の環境下に12時間以上放置しておく。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。
【0087】
サンプルは次のように作成する。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。Pt−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。
【0088】
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。
【0089】
<体積抵抗率のムラ測定>
ベルトの両端部から軸方向に50mmの部分(2ヵ所)で、ベルト周方向にほぼ等間隔で4箇所、計8箇所からサンプリングし、上記に記載した体積抵抗率測定を行って、最大値/最小値をベルト1本内の体積抵抗率のムラとする。
【0090】
以下、実施例をもって本発明を詳細に説明する。実施例中の部は質量部である。
【0091】
[実施例1]
【0092】
配合1
ポリフッ化ビニリデン樹脂(PVDF) 71.5部
ポリエーテル含有帯電防止樹脂(ポリエーテルエステルアミド) 8部
スルホン酸塩系界面活性剤 0.5部
金属酸化物粒子(酸化亜鉛(ZnO)粒子) 20部
【0093】
上記の配合を2軸押し出し機で210℃で溶融混練して各材料を混合し、直径約2mm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。環状ダイス103の直径と成形された円筒状フィルムの直径の比率は140%となる。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290mmで切断して筒状フィルム110を成形した。
【0094】
この筒状フィルム110を熱膨張率の異なる金属からなる一組の円筒体を用いてサイズの調整、表面平滑性の調整及び折り目の除去を行った。熱膨張率の高い円筒体(内型)に筒状フィルム110を被せて、それを、内面を平滑に加工した円筒体(外型)に挿入し、170℃で20分間加熱する。室温まで冷却後、内・外型から筒状フィルムを外して両端部をカットし、幅250mmの中間転写ベルト(1)を作製した。
【0095】
なお、このベルトの厚さは86μmであった。
【0096】
<中間転写ベルトの体積抵抗率測定>
15℃×10%の環境下における体積抵抗率(RL)及びそのムラ(ΔRL)
RL:1.13×1012、ΔRL:1.4
30℃×80%の環境下における体積抵抗率(RH)及びそのムラ(ΔRH)
RH:1.28×1010、ΔRH:2.2
【0097】
<中間転写ベルトの内周長測定>
まず、上記により得られた中間転写ベルトの内周長及びその左右差を30℃×80%(相対湿度)の環境下で図9に示すように測定した後、続いて15℃×10%(相対湿度)の環境下で同様に内周長及びその左右差を測定した。測定結果は以下のとおり。
【0098】
15℃×10%の環境下における平均周長(LL)及びその左右差(ΔLL)
LL:438.55mm、ΔLL:0.02mm
30℃×80%の環境下における平均周長(LH)及びその左右差(ΔLH)
LH:440.75mm、ΔLH:0.10mm
【0099】
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。
【0100】
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及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。
【0101】
また、図6、図7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。
【0102】
フレーム構成は大きく2つに分割される。
【0103】
図5において、図7にも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(図7)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により張設し、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。
【0104】
図5において、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(図6)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。
【0105】
ここで、中間転写フレーム45に設けられた位置決め穴72、及びロック穴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(図7)と中間転写ベルトユニット51(図6)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。
【0106】
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。
【0107】
図7において、電子写真感光体ユニット50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。
【0108】
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。
【0109】
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。
【0110】
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。
【0111】
また、本発明の画像評価に用いた電子写真感光体は以下のとおりである。
【0112】
<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・cm)を支持体とし、これに溶剤可溶性ポリアミドの5質量%メタノール溶液を浸漬塗布して膜厚1μmの下引き層を設けた。
【0113】
次に、ビスアゾ顔料10部、ポリビニルブチラール5部及びシクロヘキサノン50部を直径1mm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。
【0114】
次に、ビスフェノールZ型ポリカーボネート10部及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。
【0115】
<画像評価>
この中間転写ベルト1に蛇行防止部材及び位置検知部材を取り付けて、図2の中間転写ベルト−感光体一体カートリッジに組み込んだ。この時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及び駆動ローラーの直径はφ28mmのものを用いた。つづいて30℃/80%の環境で24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。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などの問題の無い良好なフルカラー画像が得られた。続いて、15℃×10%の環境で24時間静置してから同様に画像評価を行った。
【0116】
これらの結果をまとめて表1に示す。
【0117】
[実施例2]
配合比を下記に変更し、直径230mm、幅320mmの中間転写ベルトとした他は実施例1と同様にして、中間転写ベルト(2)を成形した。
【0118】
配合2
PVDF 89.3部
ポリエーテル含有帯電防止樹脂(ポリエーテルエステルアミド) 10部
スルホン酸塩系界面活性剤 0.7部
【0119】
中間転写ベルト(2)について実施例1と同様の方法で内周長の測定と画像プリント試験を行った。中間転写ベルト(2)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。また、ベルトの走行性も安定しているものであった。
【0120】
なお、このベルトの厚さは83μmであった。
【0121】
結果をまとめて表1に示す。
【0122】
[実施例3]
配合比を下記に変更した他は実施例1と同様にして、中間転写ベルト(3)を成形した。
【0123】
配合3
PVDF 87.5部
ポリエーテル含有帯電防止樹脂(ポリエーテルエステルアミド) 12部
スルホン酸塩系界面活性剤 0.5部
【0124】
得られた中間転写ベルトを実施例1と同様にして評価した。
【0125】
結果をまとめて表1に示す。
【0126】
[比較例1]
配合比を下記に変更した他は実施例1と同様にして、比較中間転写ベルト(1)を成形した。
【0127】
配合4
ABS樹脂 80部
ポリエーテル含有帯電防止樹脂(ポリエーテルエステルアミド) 20部
【0128】
得られた中間転写ベルトを実施例1と同様にして評価した。
【0129】
結果をまとめて表1に示す。
【0130】
[比較例2]
配合比を下記に変更した他は実施例1と同様にして、比較中間転写ベルト(2)を成形した。
【0131】
配合5
PVDF 88部
ポリエーテル含有帯電防止樹脂(ポリエーテルエステルアミド) 8部
カーボンブラック 4部
【0132】
得られた中間転写ベルトを実施例1と同様にして評価した。
【0133】
得られたベルトの走行性は優れていたものの体積抵抗率のムラが大きく、カーボンブラックの凝集によるものと思われる部分にリークが生じ、画像不良がみられた。
【0134】
結果をまとめて表1に示す。
【0135】
[比較例3]
配合比を下記に変更した他は実施例1と同様にして、比較中間転写ベルト(3)を成形した。
【0136】
配合6
エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVOH) 67部
ポリエーテル含有帯電防止樹脂(ポリエーテルエステルアミド) 30部
フッ素系界面活性剤 3部
【0137】
得られた中間転写ベルトを実施例1と同様にして評価した。
【0138】
15℃×10%の環境下の周長と30℃×80%の環境下の周長との差が大きく、30℃×80%の環境下で色ズレが非常に大きく許容範囲をはるかに超えるものであった。
【0139】
結果をまとめて表1に示す。
【0140】
[比較例4]
実施例1と同様の配合で、比較中間転写ベルト(4)を成形した。できたベルトの周長の左右差は非常に悪いものであった。
【0141】
比較中間転写ベルト(4)について実施例1と同様の方法で評価した。評価結果をまとめて表1に示す。
【0142】
【表1】

Figure 2004045972
【0143】
【発明の効果】
本発明によれば、周囲の環境によらず安定した走行性が得られ、かつ良好な画像が形成でき、優れた耐久性を有する中間転写ベルト、中間転写ベルト−電子写真感光体一体カートリッジ、これを有する電子写真装置及び画像形成方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】
電子写真装置の概略図である。
【図2】
電子写真感光体及び中間転写ベルトの一体構成の説明図である。
【図3】
中間転写ベルト成形装置の説明図である。
【図4】
中間転写ベルト成形装置の説明図である。
【図5】
プロセスカートリッジの説明図である。
【図6】
中間転写ユニットの説明図である。
【図7】
電子写真感光体ユニットの説明図である。
【図8】
プロセスカートリッジの着脱構成の説明図である。
【図9】
本発明の中間転写ベルトの内周長測定方法の概略図である。
【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
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
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)
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
120 ローラー
130 ローラー
P 転写材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a process cartridge detachable from an electrophotographic apparatus such as a color copying machine or a color printer, an electrophotographic apparatus having the process cartridge, an image forming method using the electrophotographic apparatus, and a process cartridge mounted on the process cartridge. The present invention relates to an intermediate transfer belt.
[0002]
[Prior art]
An image forming apparatus using an intermediate transfer belt is a color image forming apparatus that sequentially transfers a plurality of component color images of color image information or multicolor image information and transfers the resulting color image or multicolor image to produce an image formed product. The present invention is effective as an apparatus or a multicolor image forming apparatus, or an image forming apparatus having a color image forming function or a multicolor image forming function.
[0003]
2. Description of the Related Art A color electrophotographic apparatus having an image forming apparatus using an intermediate transfer belt is a conventional technique in which a second image carrier is stuck or adsorbed on a transfer drum and an image is transferred from a photoconductor to the second image carrier. Compared with a color electrophotographic apparatus having the apparatus, for example, a transfer apparatus as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-301960, processing and control of the transfer material (for example, the The image can be transferred from the intermediate transfer belt without the need for holding the sheet, so that thin paper (40 g / m. 2 Paper) to thick paper (200g / m 2 This has the advantage that the second image carrier can be variously selected regardless of the width or length of the second image carrier.
[0004]
In addition, by adopting the intermediate transfer belt shape, the degree of freedom in arranging the image forming apparatus inside the image forming apparatus is increased as compared with a case where a rigid cylinder such as an intermediate transfer drum is used, and the apparatus body is effectively used by utilizing space. There is also an advantage that the size and cost can be reduced.
[0005]
However, the life of the intermediate transfer belt is shorter than that of the main body, and at present, replacement is essential. At the same time, it is necessary to install a waste toner container for collecting the developer (hereinafter, toner) remaining on the intermediate transfer belt and to process the waste toner container. In addition, in printers and copiers, many parts such as photoconductors, developing devices, and developers need to be replaced. Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 8-137181 proposes a method in which these replacement parts are unitized and easily detached from the main body, in which the intermediate transfer belt and the sensitizer are arranged as independent units so as to be easily detachable from the main body. I have.
[0006]
However, this means requires a large number of replacement units, which complicates user operations. Further, since each unit is independently designed and arranged, problems such as an increase in the size of the main body and an increase in cost arise.
[0007]
As means for solving this problem, a means for simultaneously attaching and detaching the intermediate transfer belt and the photoreceptor, which are replacement parts, from the main body as an integrated unit and exchanging them is preferable. JP-A-6-110261, JP-A-10-177329 And Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-30944.
[0008]
However, the method of configuring the intermediate transfer belt and the photoconductor as an integrated unit and making the intermediate transfer body and the photoconductor integral cartridge that can be easily attached to and detached from the main body is different from the case where the intermediate transfer belt is set when the main body is installed. In addition, there are some problems caused by the intermediate transfer belt.
[0009]
In recent years, full-color copying machines and full-color printers, which were high-priced and targeted only to a small number of corporate users, have recently been targeted at even small and medium-sized businesses and ordinary household users. Full-color copiers and printers for such users require ever more compact, low-cost, and high-speed main units.
[0010]
When the user base expands in this way, it is easily assumed that the user will be used not only in an air-conditioned office but also in any environment. Thus, even if the environment in which the apparatus main body is placed changes, it is required to obtain an image that does not change from that at normal temperature and normal humidity.
[0011]
For that purpose, it is required that the electrical resistance value of the intermediate transfer belt is stable even when the use environment of the apparatus changes, and it is necessary that a stable image is always obtained. Nevertheless, heretofore, no proposal has been made that mentions the electric resistance value of the intermediate transfer belt used in the intermediate transfer belt-photoreceptor integrated cartridge under each environment.
[0012]
Also, it is important that a change in resistance unevenness is small even when the use environment changes, in order to obtain a good image without transfer unevenness.
[0013]
On the other hand, in order to reduce the price of the device, the size of the main body of the device has been reduced, and the belt drive system has necessarily had a simple configuration. In such a case, it is difficult to stably obtain the belt driving speed. For this reason, it is required for the belt that the inner circumferential length of the belt does not change within a certain range even when the apparatus use environment changes.
[0014]
Needless to say, in order to obtain a stable running property of the belt, unevenness in the inner circumference of the belt should be minimized. However, this alone is not sufficient, and it is preferable that the difference between the left and right inner circumferential lengths be small, even if the environment changes, because more stable traveling performance can be obtained. Nevertheless, hitherto, no proposal has been made which mentions the inner peripheral length of the intermediate transfer belt under each environment.
[0015]
As described above, according to the related art, an intermediate transfer belt, an intermediate transfer belt-photoreceptor integrated cartridge, and an intermediate transfer belt that can stably run under any environment and can form a good image according to changes in the surrounding environment. A forming apparatus and an image forming method have not been obtained.
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, an object of the present invention is to achieve stable running of the intermediate transfer belt, obtain good images, realize excellent durability, realize easy maintenance, reduce the size of the apparatus, A novel process cartridge capable of reducing costs and obtaining a good image similar to the initial one regardless of the surrounding use environment, an electrophotographic apparatus having the process cartridge, an image forming method using the electrophotographic apparatus, and the process An object of the present invention is to provide an intermediate transfer belt mounted on a cartridge.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The object of the present invention is to
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,
Primary transfer means for primary transferring the toner image from the electrophotographic photosensitive member to the intermediate transfer belt at the corresponding contact portion;
In order to clean the intermediate transfer belt by returning the toner on the intermediate transfer belt to the electrophotographic photosensitive member at the corresponding contact portion, a polarity opposite to the polarity of the toner at the time of the primary transfer is applied to the toner on the intermediate transfer belt. Charge applying means for applying a charge of
Integrally supporting electrophotographic photosensitive member cleaning means for cleaning the electrophotographic photosensitive member,
An electrophotographic photoreceptor unit having the electrophotographic photoreceptor and an intermediate transfer belt unit having the intermediate transfer belt are separable, and a connecting means for connecting the electrophotographic photoreceptor unit and the intermediate transfer belt unit is provided. And
The volume resistivity of the intermediate transfer belt at 15 ° C. × 10% (relative humidity) is RL (Ω · cm), the volume resistivity unevenness in one intermediate transfer belt is ΔRL, the average circumference is LL (mm) and the circumference is The difference between the left and right lengths is ΔLL (mm),
The volume resistivity of the intermediate transfer belt at 30 ° C. × 80% (relative humidity) is RH (Ω · cm), the unevenness of the volume resistivity in one intermediate transfer belt is ΔRH, the average circumference is LH (mm) and the circumference is When the left-right difference is ΔLH (mm),
The problem can be solved by a process cartridge characterized by satisfying all of the following relational expressions.
1 ≦ RL / RH ≦ 150
1 <ΔRL <100 and 1 <ΔRH <100
0.98 ≦ LH / LL ≦ 1.02
0 ≦ ΔLH / LH <0.005 and 0 ≦ ΔLL / LL <0.005
[0018]
Further, the object of the present invention can be solved by an electrophotographic apparatus having the above process cartridge, an image forming method using the electrophotographic apparatus, and an intermediate transfer belt mounted on the process cartridge.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In the present invention, as a result of intensive studies on simplification of maintenance, miniaturization of the main body and the cartridge, cost reduction, and improvement of the image quality, the use of the intermediate transfer belt-photoreceptor integrated cartridge and the addition of several measures By doing this, I reached my initial goal.
[0020]
First, in order to reduce the size and cost of the cartridge, the cleaning mechanism for the intermediate transfer belt employs a primary transfer simultaneous cleaning method in which the transfer residual toner is charged to the opposite polarity and is returned to the photoconductor at the same time as the primary transfer. Specifically, a voltage is applied to the cleaning roller, which is detachably disposed on the intermediate transfer belt, to apply a charge of a polarity opposite to that at the time of the primary transfer to the secondary transfer residual toner. It is a means of returning to the body. Of course, the means for charging the toner to the opposite polarity may be a roller other than a roller, for example, a corona charger, a blade, or the like, as long as the charge can be applied to the transfer residual toner on the intermediate transfer belt. You can use any means. The toner returned to the photoconductor from the intermediate transfer belt is removed by a photoconductor cleaning mechanism such as a cleaning blade. According to this method, a cleaning blade or the like is disposed on both the photosensitive member and the intermediate transfer belt, and a large effect is achieved in reducing the size and cost of the cartridge as compared with a method in which a waste toner feeding mechanism and a container are provided.
[0021]
Next, in the present invention, it is necessary that 1 ≦ RL / RH ≦ 150. It is preferable that the fluctuation of the resistance of the intermediate transfer belt be minimized depending on the use environment of the apparatus. If the fluctuation is large, an image defect occurs. That is, if the volume resistivity is lowered under high temperature and high humidity, a sufficient transfer electric field cannot be obtained, and an image may be missing or rough. On the other hand, if the volume resistivity becomes too high at low temperature and low humidity, the transfer voltage must be increased, which results in an increase in the size of the power supply and an increase in cost.
[0022]
Next, in the present invention, it is necessary that 1 <ΔRL <100 and 1 <ΔRH <100. Under low temperature and low humidity, and under high temperature and high humidity, those having less resistance unevenness are preferable because good images can be obtained. If the resistance non-uniformity is 100 or more, transfer non-uniformity occurs, and the color non-uniformity appears on the image.
[0023]
Further, in the present invention, it is necessary that 0.98 ≦ LH / LL ≦ 1.02. If the inner peripheral length of the belt fluctuates greatly due to a change in the use environment of the apparatus, the running property of the belt is impaired, and a good image cannot be obtained. In other words, in an environment of low temperature and low humidity (15 ° C. × 10% (relative humidity)), the circumference of the belt becomes short, and the belt is over-tensioned, hindering smooth rotation or causing breakage of the belt. In some cases, this is not preferred. On the other hand, in an environment of high temperature and high humidity (30 ° C./80%), the circumference of the belt becomes longer, the tension of the belt decreases, causing color shift, lowering the image quality, and finally reducing the image quality. In some cases, slippage occurs with the drive roller, and the drive becomes impossible.
[0024]
Next, in the present invention, it is necessary that 0 ≦ ΔLH / LH <0.005 and 0 ≦ ΔLL / LL <0.005. In order to obtain stable running performance, it is necessary to make the difference between the left and right of the circumference of the belt itself small, and to make no difference in the left and right circumference between low temperature and low humidity and high temperature and high humidity. is important. If the difference between the left and right circumferences and the difference in the environment exceed the range of the present invention, stable traveling performance cannot be obtained.
[0025]
As described above, even if only the electrical characteristics can be satisfied, if the mechanical characteristics cannot be satisfied, a stable good image cannot be obtained. Conversely, if only the mechanical characteristics can be satisfied, a good image cannot be obtained. A good image can be obtained only when the two characteristics are combined, and the object of the present invention can be achieved only when the characteristics of both are suppressed to the following ranges.
[0026]
On the other hand, in the case where the intermediate transfer belt and the photoreceptor are integrated, the cartridge is treated as a consumable item. Therefore, it is desired that the components constituting the photoconductor be inexpensive. Of course, both the photoconductor and the intermediate transfer belt should be manufactured at low cost. Usually, the photosensitive member is provided in the form of a flexible belt, or the photosensitive member is provided in the form of a rigid drum. A drum-shaped one is preferable in that the drive mechanism is simple, suitable for miniaturization, and can be manufactured at lower cost. The material is preferably made of aluminum from the viewpoint of cost, and the size thereof is preferably 60 mm or less in terms of further miniaturization. Further, in consideration of cost, environmental load, and the like, the photosensitive member is preferably an organic photosensitive drum.
[0027]
For the same purpose, a system in which the intermediate transfer belt is stretched with at least two or more rollers is preferable because the mechanism is simple, the number of parts is reduced, and the size is reduced.
[0028]
The thickness of the intermediate transfer belt is preferably in the range of 40 μm to 300 μm. If it is less than 40 μm, the molding stability is lacking, the thickness tends to be uneven, the durability is insufficient, and the belt may be broken or cracked. On the other hand, if the thickness exceeds 300 μm, the amount of material increases and the cost increases. In addition, the peripheral speed difference between the inner surface and the outer surface at the stretch shaft portion of the printer or the like increases, and problems such as image scattering due to contraction of the outer surface are likely to occur. There is also a problem in that the bending durability is lowered and the rigidity of the belt becomes too high, so that the driving torque is increased, which leads to an increase in the size of the main body and an increase in cost.
[0029]
Further, the width of the intermediate transfer belt is preferably in the range of 100 mm to 500 mm. If it is less than 100 mm, there is too much restriction on the paper size that can be handled, and if it exceeds 500 mm, the size of the apparatus main body is undesirably increased.
[0030]
The means for obtaining the characteristics of the present invention may be adjusted so as to fall within the scope of the present invention by selecting the material used as the raw material of the intermediate transfer belt and various additives.
[0031]
Materials constituting the intermediate transfer belt used in the process cartridge and the electrophotographic apparatus of the present invention are roughly classified into a main binder and an electric resistance controlling agent.
[0032]
As the binder, a resin, rubber, or elastomer can be used, and a thermoplastic resin or a thermosetting resin is preferably used, and a thermoplastic resin is particularly preferable.
[0033]
For example, olefin-based resins such as polyethylene and polypropylene, polystyrene-based resins, acrylic resins, polyester resins, polycarbonates, sulfur-containing resins such as polysulfone, polyethersulfone, and polyphenylene sulfide, polyvinylidene fluoride, and polyethylene-tetrafluoroethylene copolymer One or two or more types of fluorine-containing resins such as coalesced resins, polyurethane resins, silicone resins, ketone resins, polyvinylidene chloride, thermoplastic polyimide resins, polyamide resins, modified polyphenylene oxide resins, and various modified resins and copolymers thereof Can be used. However, the material is not limited to the above.
[0034]
Next, additives to be mixed to adjust the electric resistance value of the electrophotographic belt of the present invention are not particularly limited, but carbon black or various conductive metals may be used as the conductive filler for adjusting the resistance. Non-filler-based resistance modifiers include low-molecular-weight ionic conductive materials such as metal salts and glycols, antistatic resins containing ether bonds and hydroxyl groups in the molecule, or organic compounds that exhibit electronic conductivity. High molecular compounds and the like. What is required here is a dispersion state of each additive and components constituting the intermediate transfer belt such as a resin, and the effects of the present invention cannot be obtained if agglomeration of particles or extreme separation of some components has occurred. The choice of material and dispersing means is important.
[0035]
Among the above-mentioned resistance modifiers, an antistatic resin is particularly useful, and when a polyetheresteramide resin, which is a copolymer of a polyether component and a polyamide component, is used, the compatibility with the resin for forming an intermediate transfer belt is improved. This is preferable because uniformity of electric resistance can be obtained. Also, there is little change in the electric resistance value due to environmental changes. However, the present invention is not limited to the above materials.
[0036]
In addition, a reinforcing effect is obtained by mixing a filler such as inorganic particles as an additive, for example, and the rate of change of the belt inner peripheral length under a low-temperature low-humidity environment and a high-temperature high-humidity environment is reduced. At this time, the volume resistivity of the belt and the rate of change of the inner circumferential length of the belt can be adjusted to the range described in the present invention by selecting the material and amount of the filler and the type of the resin.
[0037]
However, if the characteristics of the present invention can be obtained only by the main binder and the electric resistance controlling agent, it is not necessary to add an additive or the like.
[0038]
Hereinafter, an example of a method for manufacturing the intermediate transfer belt used in the present invention will be described. However, this does not limit the present invention at all.
[0039]
FIG. 3 shows an example of an apparatus for manufacturing an intermediate transfer belt. This device has an extruder, an extrusion die, and a gas blowing device.
[0040]
First, after preliminarily mixing a molding resin, a conductive agent, an additive, and the like based on a desired formulation, a kneading-dispersed molding material is put into a hopper 102 provided in an extruder 100.
[0041]
In the extruder 100, the set temperature and the screw configuration of the extruder are selected so that the raw material for molding has a melt viscosity that allows the belt to be formed in a subsequent step, and the raw materials are uniformly dispersed. The raw material for molding is melted and kneaded in the extruder 100 to form a melt and enter the annular die 103.
[0042]
The annular die 103 is provided with a gas introduction passage 104, and when the gas is blown into the center of the annular die 103 from the gas introduction passage 104, the melt that has passed through the die 103 expands and expands in the radial direction, and Film 110.
[0043]
The gas blown at this time can be selected from nitrogen, carbon dioxide, argon, and the like, in addition to air.
[0044]
The expanded molded body is pulled up while being cooled by the external cooling ring 105. Normally, in the inflation device, a method is employed in which the tube is crushed from the left and right by the stabilizer 106, folded into a sheet shape, pinched by the pinch roller 107 so that the air inside does not escape, and pulled out at a constant speed.
[0045]
Next, the taken-off film is cut by the cutting device 108 to obtain a cylindrical film having a desired size.
[0046]
Next, the cylindrical film is processed using a mold for the purpose of adjusting the surface smoothness and dimensions, and removing the folds formed on the film during molding.
[0047]
Specifically, there is a method of using a set of cylindrical molds having different diameters made of materials having different thermal expansion coefficients.
[0048]
The coefficient of thermal expansion of the small-diameter cylindrical type (inner die) should be larger than that of the large-diameter cylindrical type (outer die). Is inserted into the outer mold so that the tubular film is sandwiched between the inner mold and the outer mold. The gap between the molds is determined by calculating the difference between the heating temperature and the coefficient of thermal expansion between the inner mold and the outer mold, and the required pressure.
[0049]
The mold set in the order of inner mold, cylindrical film, and outer mold is heated to around the softening point temperature of the resin. Due to the heating, the inner mold having a large thermal expansion coefficient expands more than the outer mold, and a uniform pressure is applied to the entire surface of the tubular film. At this time, the outer circle of the resin film that has reached the vicinity of the softening point is pressed against the inner surface of the outer mold that has been processed smoothly, and the smoothness of the resin film surface is improved. Thereafter, the film is cooled and the film is removed from the mold, whereby a smooth surface property can be obtained.
[0050]
Thereafter, if necessary, a reinforcing member, a guide member, and a position detecting member are attached and precision cut is performed to manufacture an intermediate transfer belt.
[0051]
Although the description has been made with respect to a single-layer belt, in the case of two layers, an extruder 101 is additionally arranged as shown in FIG. To the extruders 100 and 101, and the two layers are simultaneously expanded and expanded to obtain a two-layer belt.
[0052]
Of course, when there are three or more layers, an extruder may be prepared according to the number of layers.
[0053]
As described above, according to the method of manufacturing the intermediate transfer belt, not only a single-layer intermediate transfer belt but also a multilayer intermediate transfer belt can be formed in a single-step process with high dimensional accuracy in a short time. The fact that short-time molding is possible means that mass production and low-cost production are possible.
[0054]
The ratio of the thickness of the annular die to the thickness of the molded cylindrical film, that is, the ratio of the thickness of the molded cylindrical film to the width of the gap (slit) of the annular die is as follows: It is preferably at most 1/3, more preferably at most 1/5.
[0055]
Similarly, if the ratio of the outer diameter of the cylindrical film 110 to the outer diameter of the die slit of the annular die 103 is expressed as a percentage, the ratio of the diameter of the annular die to the diameter of the formed cylindrical film is 50% to 50%. A range of 400% is preferred.
[0056]
These indicate the stretched state of the material. If the thickness ratio is greater than 1/3, the stretching is insufficient, and problems such as a decrease in strength and unevenness in resistance and thickness may occur.
[0057]
On the other hand, when the outer diameter exceeds 400%, the film is excessively stretched, and the molding stability is reduced and it is difficult to secure the thickness required for the present invention. If it is less than 50%, stretching in the circumferential direction is insufficient, and problems such as a decrease in strength and unevenness in resistance and thickness occur.
[0058]
Next, an example of an electrophotographic apparatus using the intermediate transfer belt-electrophotographic photosensitive member integrated cartridge of the present invention is shown in FIG.
[0059]
FIG. 1 shows a color electrophotographic apparatus such as a color copying machine or a color laser beam printer.
[0060]
Reference numeral 1 denotes a rotating drum type electrophotographic photosensitive member (photosensitive drum) repeatedly used as a first image carrier, and is driven to rotate at a predetermined peripheral speed (process speed) in a clockwise direction indicated by an arrow.
[0061]
The electrophotographic photosensitive member 1 is uniformly charged to a predetermined polarity and potential by a primary charging means (charging roller) 2 during the rotation process. Reference numeral 32 denotes a power supply for the primary charging means 2, which applies an alternating current to a direct current, but may apply only a direct current.
[0062]
Next, exposure by exposure means 3 (such as a color separation / condensing exposure optical system for a color original image, a scanning exposure system using a laser scanner for outputting a laser beam modulated in accordance with a time-series electric digital pixel signal of image information, etc.) is performed. Upon reception, an electrostatic latent image corresponding to a first color component image (for example, a yellow color component image) of the target color image is formed.
[0063]
Next, the electrostatic latent image is developed by the first developing means (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 in the operation-off state. No effect, the first color yellow toner image is not affected by the second to fourth developing units.
[0064]
The intermediate transfer belt 5 is rotated clockwise at the same peripheral speed as the electrophotographic photosensitive member 1.
[0065]
While the first color yellow toner image formed and carried on the electrophotographic photosensitive member 1 passes through the contact portion between the electrophotographic photosensitive member 1 and the intermediate belt 5, a roller-shaped primary transfer unit (primary transfer) is used. The primary transfer is sequentially performed on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 5 by an electric field formed by a primary transfer bias applied to the intermediate transfer belt 5 from the roller 6.
[0066]
After the transfer of the first color yellow toner image corresponding to the intermediate transfer belt 5, the surface of the electrophotographic photosensitive member 1 is cleaned by the electrophotographic photosensitive member cleaning unit 13.
[0067]
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 sequentially superimposed on the intermediate transfer belt 5 and transferred, so that the composite color corresponding to the target color image is obtained. A toner image is formed.
[0068]
Reference numeral 7 denotes a roller-shaped secondary transfer means (secondary transfer roller), which is supported in parallel with the drive roller 8 and is disposed on the lower surface of the intermediate transfer belt 5 so as to be separated therefrom.
[0069]
A primary transfer bias for sequentially superimposing transfer of the first to fourth color toner images from the electrophotographic photosensitive member 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, for example, in the range of +100 V to 2 kV.
[0070]
In the primary transfer process of the first to third color toner images from the electrophotographic photosensitive member 1 to the intermediate transfer belt 5, the secondary transfer means 7 can be separated from the intermediate transfer belt 5.
[0071]
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 by the secondary transfer unit 7 being in contact with the intermediate transfer belt 5 and the paper feed roller The transfer material P is fed at a predetermined timing from the transfer material 11 to the contact portion between the intermediate transfer belt 5 and the secondary transfer means 7 through the transfer material guide 10, and the secondary transfer bias is applied from the bias power supply 31 to the secondary transfer. Applied to means 7. 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 to which the toner image has been transferred is introduced into the fixing unit 15 and is fixed by heating.
[0072]
After the transfer of the image to the transfer material P is completed, the intermediate transfer belt 5 is brought into contact with a charge applying means 9 which is freely detachable from the intermediate transfer belt 5, and the transfer is performed by applying a bias having a polarity opposite to that of the electrophotographic photosensitive member 1. The transfer residual toner remaining on the intermediate transfer belt 5 without being transferred to the material P is given a charge having a polarity opposite to that of the primary transfer. 33 is a bias power supply. Here, alternating current is superimposed on direct current and applied.
[0073]
The transfer residual toner charged to a polarity opposite to that at the time of the primary transfer is electrostatically transferred to the electrophotographic photosensitive member 1 in the vicinity of the contact portion with the electrophotographic photosensitive member 1 and in the vicinity thereof, thereby forming the intermediate transfer belt. Will be cleaned. Since this step can be performed simultaneously with the primary transfer, a decrease in throughput does not occur.
[0074]
Next, the intermediate transfer belt-electrophotographic photosensitive member integrated cartridge of the present invention will be described.
[0075]
As shown in FIG. 2, the process cartridge of the present invention includes at least the electrophotographic photosensitive member 1, the intermediate transfer belt 5, the primary transfer unit 6, the charge applying unit 9, and the electrophotographic photosensitive member cleaning unit 13. It is configured to be integrally supported and can be easily attached to and detached from the main body of the electrophotographic apparatus.
[0076]
As described above, the cleaning of the intermediate transfer belt in the process cartridge and the electrophotographic apparatus of the present invention is performed by charging the transfer residual toner to a polarity opposite to that of the primary transfer, and by using the electrophotographic photosensitive member at the contact portion with the electrophotographic photosensitive member. In this figure, a roller-shaped charge applying means 9 of a medium-resistance elastic body is provided.
[0077]
The cleaning of the electrophotographic photosensitive member is preferably performed by using a blade, and the figure shows a mode in which the blade is used for cleaning the electrophotographic photosensitive member.
[0078]
The process cartridge shown in FIG. 2 also integrally supports a waste toner container, 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. ing.
[0079]
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 at the same time, a counter roller of a charge applying means (intermediate transfer belt cleaning roller). The tension roller (driven roller) 12 that 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 preferably 1 to 5 mm, and the total pressure of the spring is preferably 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.
[0080]
Hereinafter, methods for measuring various physical properties according to the present invention will be described.
[0081]
<Measuring method of circumference>
After leaving the intermediate transfer belt in an environment of 30 ° C. × 80% or 15 ° C. × 10% (relative humidity) without applying tension for 12 hours or more, as shown in FIG. Stretch at 130 and measure the distance between the rollers. When the outer diameters of the rollers are equal, the inner circumferential length of the belt is calculated by the following equation.
[0082]
Belt inner circumference = (distance from center of one roller to center of other roller) x 2 + outer circumference of roller
[0083]
The difference between the inner peripheral length at one end in the belt longitudinal direction and the inner peripheral length at the other end measured in this way is defined as the left-right difference of the inner peripheral length of the belt. Since the left-right difference of the inner peripheral length changes depending on the width of the belt, the measurement is performed with the width at which the intermediate transfer belt is actually used as a product. In addition, the measurement is performed in a state in which a reinforcing tape, a meandering prevention member, and the like are not attached to the belt end. If measurement is inevitable, the measurement is performed with these effects negligible. For example, when the meandering prevention member is attached to the end of the inner surface of the belt, the roller is measured by digging a groove larger than the cross-sectional shape of the meandering prevention member.
[0084]
At this time, the outer diameter of the roller is not particularly limited as long as the two rollers can fit in accordance with the inner peripheral length of the belt, but it is usually preferable to use an outer diameter of about 20 mm to 60 mm. . Also. The length of the roller is longer than the width of the belt.
[0085]
At this time, tension is applied to the belt by utilizing the own weight of the roller itself, hanging weights at both ends of the roller, pressing or pulling using a spring or the like. The applied load shall be 20N, and the error shall be within ± 10%. At this time, the load applied to the belt is not evenly distributed to the left and right, and is applied substantially evenly.
[0086]
<Volume resistance measurement method>
The measurement sample is previously left in an environment of 30 ° C. × 80% or 15 ° C. × 10% for 12 hours or more. The measuring device uses an ultra-high resistance meter R8340A (manufactured by Advantest) as a resistance meter, and the sample box uses a sample box TR42 (manufactured by Advantest) for measuring an ultra-high resistance. 41 mm and outer diameter 49 mm.
[0087]
The sample is created as follows. First, the intermediate transfer belt is cut into a circle having a diameter of 56 mm by a punching machine or a sharp blade. One surface of the cut circular piece is provided with electrodes on the entire surface thereof by a Pt-Pd vapor-deposited film, and the other surface is provided by a Pt-Pd vapor-deposited film on a main electrode having a diameter of 25 mm and a guard electrode having an inner diameter of 38 mm and an outer diameter of 50 mm. The Pt-Pd vapor-deposited film can be obtained by performing a vapor-deposition operation with mild sputter E1030 (manufactured by Hitachi, Ltd.) for 2 minutes. The sample after the vapor deposition operation is used as a measurement sample.
[0088]
The measurement is performed for 10 seconds for discharging, 30 seconds for charging, and 30 seconds for measuring, and is performed at an applied voltage of 100 V.
[0089]
<Volume resistivity unevenness measurement>
Sampling was performed from a total of eight locations at four locations at approximately equal intervals in the circumferential direction of the belt at a portion (two locations) of 50 mm in the axial direction from both ends of the belt, and the volume resistivity was measured as described above. The minimum value is defined as the unevenness of the volume resistivity within one belt.
[0090]
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. Parts in the examples are parts by mass.
[0091]
[Example 1]
[0092]
Formula 1
71.5 parts of polyvinylidene fluoride resin (PVDF)
Polyether-containing antistatic resin (polyetheresteramide) 8 parts
Sulfonate surfactant 0.5 part
Metal oxide particles (zinc oxide (ZnO) particles) 20 parts
[0093]
The above composition was melt-kneaded at 210 ° C. with a twin-screw 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. Next, in the forming apparatus of FIG. 3, the forming die 103 was a single-layer annular die having a die slit diameter of 100 mm. 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 ratio of the diameter of the annular die 103 to the diameter of the formed cylindrical film is 140%. 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, it was cut at a length of 290 mm to form a tubular film 110.
[0094]
The cylindrical film 110 was subjected to size adjustment, surface smoothness adjustment, and fold removal using a set of cylindrical bodies made of metals having different coefficients of thermal expansion. A cylindrical film (inner mold) having a high coefficient of thermal expansion is covered with the cylindrical film 110, and the cylindrical film 110 is inserted into a cylindrical body (outer mold) having an inner surface smoothed, and heated at 170 ° C. for 20 minutes. After cooling to room temperature, the tubular film was removed from the inner and outer molds, and both ends were cut to produce an intermediate transfer belt (1) having a width of 250 mm.
[0095]
The belt had a thickness of 86 μm.
[0096]
<Measurement of volume resistivity of intermediate transfer belt>
Volume resistivity (RL) and its unevenness (ΔRL) under an environment of 15 ° C. × 10%
RL: 1.13 × 10 12 , ΔRL: 1.4
Volume resistivity (RH) and its unevenness (ΔRH) in an environment of 30 ° C. × 80%
RH: 1.28 × 10 10 , ΔRH: 2.2
[0097]
<Measurement of inner circumference of intermediate transfer belt>
First, the inner peripheral length of the intermediate transfer belt obtained as described above and the left-right difference thereof were measured in an environment of 30 ° C. × 80% (relative humidity) as shown in FIG. 9, and then 15 ° C. × 10% ( (Relative humidity), the inner circumference and the left-right difference were measured in the same manner. The measurement results are as follows.
[0098]
Average circumference (LL) and left-right difference (ΔLL) in an environment of 15 ° C. × 10%
LL: 438.55 mm, ΔLL: 0.02 mm
Average circumference (LH) and left-right difference (ΔLH) in an environment of 30 ° C. × 80%
LH: 440.75 mm, ΔLH: 0.10 mm
[0099]
Next, the process cartridge used in this embodiment will be described.
[0100]
FIG. 5 shows a process cartridge formed by connecting an electrophotographic photosensitive member unit having an electrophotographic photosensitive member and an intermediate transfer belt unit having an intermediate transfer belt.
[0101]
6 and 7 show an intermediate transfer belt unit and an electrophotographic photosensitive member unit, respectively.
[0102]
The frame configuration is roughly divided into two.
[0103]
5, an electrophotographic photoreceptor 1, a charging roller 2, a cleaning blade 53, a screw 54, and a drum shutter 55 are used as main components in an electrophotographic photoreceptor frame 59 which is integrated with the waste toner container 52 also shown in FIG. The intermediate transfer belt 5 is stretched by the driving roller 8 and the driven roller 12 on the intermediate transfer belt frame 45 shown in FIG. 6 and the electrophotographic photosensitive member 1 (see FIG. 7). Is divided into a primary transfer roller 58 inside the intermediate transfer belt facing the intermediate transfer belt, and an intermediate transfer belt unit 51 in which a charge applying means (intermediate transfer belt cleaning roller) 9 is also arranged on the drive roller 8.
[0104]
In FIG. 5, the two units are such that projections 71 provided on both left and right ends of an electrophotographic photosensitive member frame 59 are inserted into positioning holes 72 (FIG. 6) provided in the intermediate transfer belt frame 45, respectively. A hook 73 of a snap-fit type hook portion provided at the center in the width direction of the electrophotographic photosensitive member frame 59 is fitted and connected to a lock hole 74 of the intermediate transfer frame 45.
[0105]
Here, the positioning holes 72 and the lock holes 74 provided in the intermediate transfer frame 45 are formed by holes larger than the protrusions 71 and the hook claws 73 provided in the electrophotographic photosensitive member frame 59 by a predetermined amount. In addition, a predetermined amount of relative position movement is possible between the electrophotographic photosensitive member unit 50 (FIG. 7) and the intermediate transfer belt unit 51 (FIG. 6).
[0106]
Further, a tapered portion 72a is provided in the positioning hole 72 to facilitate attachment and detachment.
[0107]
In FIG. 7, the hook claw 73 of the electrophotographic photosensitive member unit 50 is pushed out of the lock hole 74 of the intermediate transfer belt unit 51, and the electrophotographic photosensitive member unit 50 is rotated, so that the electrophotographic photosensitive member unit 50 is rotated as shown in FIGS. It can be divided into a photoreceptor unit and an intermediate transfer belt unit.
[0108]
At the time of connection, contrary to the above, the projection 71 of the electrophotographic photosensitive member unit 50 is inserted into the positioning hole 72 of the intermediate transfer belt unit 51, and rotated in the direction opposite to the direction at the time of removal, so that the hook claw 73 is By pushing the two units into the lock holes 74, the two units are connected.
[0109]
FIG. 8 shows how the process cartridge of the present invention is attached to and detached from an electrophotographic apparatus.
[0110]
Just by opening the top cover 60 of the main body of the electrophotographic apparatus, the process cartridge can be easily attached and detached as in the case of a conventional black-and-white laser beam printer, and maintenance such as jam processing and process cartridge replacement can be easily performed.
[0111]
The electrophotographic photoreceptors used in the image evaluation of the present invention are as follows.
[0112]
<Preparation of electrophotographic photoreceptor>
47mm outside diameter aluminum cylinder (volume resistivity 10 -2 Ω · cm) was used as a support, and a 5% by mass methanol solution of a solvent-soluble polyamide was applied by dip coating to provide a subbing layer having a thickness of 1 μm.
[0113]
Next, 10 parts of a bisazo pigment, 5 parts of polyvinyl butyral, and 50 parts of cyclohexanone were dispersed in a sand mill using glass beads having a diameter of 1 mm for 20 hours. 100 parts of methyl ethyl ketone was added to this dispersion, and the dispersion was applied onto the undercoat layer to form a 0.1 μm-thick charge generation layer.
[0114]
Next, 10 parts of a bisphenol Z-type polycarbonate and 10 parts of a hydrazone compound are dissolved in 65 parts of monochlorobenzene, and immersion-coated on the charge generation layer to form a 20 μm-thick charge transport layer to obtain an electrophotographic photoreceptor. Was.
[0115]
<Image evaluation>
A meandering preventing member and a position detecting member were attached to the intermediate transfer belt 1 and incorporated into the intermediate transfer belt-photoreceptor integrated cartridge shown in FIG. At this time, the spring pressure of the tension roller was 20 N in total on the left and right sides, the slide amount was 2.5 mm, and the diameter of the tension roller and the drive roller was φ28 mm. Subsequently, it was allowed to stand for 24 hours in an environment of 30 ° C./80%, and then set in the electrophotographic apparatus of 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. 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. Subsequently, after standing for 24 hours in an environment of 15 ° C. × 10%, image evaluation was performed in the same manner.
[0116]
Table 1 summarizes these results.
[0117]
[Example 2]
An intermediate transfer belt (2) was formed in the same manner as in Example 1 except that the compounding ratio was changed as follows and an intermediate transfer belt having a diameter of 230 mm and a width of 320 mm was used.
[0118]
Formula 2
89.3 parts of PVDF
Polyether-containing antistatic resin (polyetheresteramide) 10 parts
0.7 parts of sulfonate surfactant
[0119]
For the intermediate transfer belt (2), the measurement of the inner circumference and the image print test were performed in the same manner as in Example 1. The result of the print test using the intermediate transfer belt (2) was as good as in Example 1. Also, the running property of the belt was stable.
[0120]
The belt had a thickness of 83 μm.
[0121]
The results are summarized in Table 1.
[0122]
[Example 3]
An intermediate transfer belt (3) was formed in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratio was changed as follows.
[0123]
Formula 3
87.5 parts of PVDF
Polyether-containing antistatic resin (polyetheresteramide) 12 parts
Sulfonate surfactant 0.5 part
[0124]
The obtained intermediate transfer belt was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0125]
The results are summarized in Table 1.
[0126]
[Comparative Example 1]
A comparative intermediate transfer belt (1) was formed in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratio was changed as follows.
[0127]
Formula 4
ABS resin 80 parts
20 parts of polyether-containing antistatic resin (polyetheresteramide)
[0128]
The obtained intermediate transfer belt was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0129]
The results are summarized in Table 1.
[0130]
[Comparative Example 2]
A comparative intermediate transfer belt (2) was formed in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratio was changed as follows.
[0131]
Formula 5
PVDF 88 parts
Polyether-containing antistatic resin (polyetheresteramide) 8 parts
4 parts of carbon black
[0132]
The obtained intermediate transfer belt was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0133]
Although the running properties of the obtained belt were excellent, the unevenness of the volume resistivity was large, and a leak occurred at a portion considered to be caused by the aggregation of carbon black, and image defects were observed.
[0134]
The results are summarized in Table 1.
[0135]
[Comparative Example 3]
A comparative intermediate transfer belt (3) was formed in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratio was changed as follows.
[0136]
Formula 6
67 parts of ethylene-vinyl acetate copolymer (EVOH)
30 parts of polyether-containing antistatic resin (polyetheresteramide)
3 parts of fluorinated surfactant
[0137]
The obtained intermediate transfer belt was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0138]
There is a large difference between the perimeter in an environment of 15 ° C. × 10% and the perimeter in an environment of 30 ° C. × 80%. Was something.
[0139]
The results are summarized in Table 1.
[0140]
[Comparative Example 4]
With the same composition as in Example 1, a comparative intermediate transfer belt (4) was formed. The difference between the left and right circumferences of the resulting belt was very poor.
[0141]
The comparative intermediate transfer belt (4) was evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 summarizes the evaluation results.
[0142]
[Table 1]
Figure 2004045972
[0143]
【The invention's effect】
According to the present invention, an intermediate transfer belt, an intermediate transfer belt and an electrophotographic photoreceptor integrated cartridge, which can obtain stable running properties regardless of the surrounding environment, can form a good image, and have excellent durability, And an image forming method having the following.
[Brief description of the drawings]
FIG.
It is a schematic diagram of an electrophotographic apparatus.
FIG. 2
FIG. 2 is an explanatory diagram of an integrated configuration of an electrophotographic photosensitive member and an intermediate transfer belt.
FIG. 3
FIG. 3 is an explanatory diagram of an intermediate transfer belt forming device.
FIG. 4
FIG. 3 is an explanatory diagram of an intermediate transfer belt forming device.
FIG. 5
FIG. 4 is an explanatory diagram of a process cartridge.
FIG. 6
FIG. 4 is an explanatory diagram of an intermediate transfer unit.
FIG. 7
FIG. 3 is an explanatory diagram of an electrophotographic photosensitive member unit.
FIG. 8
FIG. 4 is an explanatory diagram of a configuration for attaching and detaching a process cartridge.
FIG. 9
FIG. 4 is a schematic view of a method for measuring an inner circumferential length of an intermediate transfer belt according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1. Electrophotographic photoreceptor
2 Primary charging means (charging roller)
3 Exposure means
5 Intermediate transfer belt
6. Primary transfer means (primary transfer roller)
7 Secondary transfer means (secondary transfer roller)
8 Drive roller
9 Charge applying means (intermediate transfer belt cleaning roller)
10 Transfer material guide
11 Paper feed roller
12 tension roller (driven roller)
13 Electrophotographic photosensitive member cleaning means
15 Fixing means
30 (primary transfer) bias power supply
31 (Secondary transfer) bias power supply
32 Power supply for primary charging means
33 bias power supply
41 first developing means (yellow developing device)
42 Second developing means (magenta color developing device)
43 third developing means (cyan developing device)
44 fourth developing means (black color developing device)
45 Intermediate transfer belt frame
50 Electrophotographic photoreceptor unit
51 Intermediate transfer belt unit
52 Waste Toner Container
53 Cleaning blade
54 screws
55 drum shutter
58 Primary Transfer Roller
59 Electrophotographic photoreceptor frame
60 Top cover of electrophotographic device
71 Projection
72 Positioning hole
72a taper part
73 Hook Claw
74 Lock hole
100 extruder
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
120 rollers
130 rollers
P transfer material

Claims (16)

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、
トナーの画像を坦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、
該当接部におい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おい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、
15℃×10%(相対湿度)における中間転写ベルトの体積抵抗率をRL(Ω・cm)、中間転写ベルト1本内の体積抵抗率のムラをΔRL、平均周長をLL(mm)及び周長の左右差をΔLL(mm)とし、
30℃×80%(相対湿度)における中間転写ベルトの体積抵抗率をRH(Ω・cm)、中間転写ベルト1本内の体積抵抗率のムラをΔRH、平均周長をLH(mm)及び周長の左右差をΔLH(mm)としたときに、
下記の関係式の全てが成り立つことを特徴とするプロセスカートリッジ。
1≦RL/RH≦150
1<ΔRL<100かつ1<ΔRH<100
0.98≦LH/LL≦1.02
0≦ΔLH/LH<0.005かつ0≦ΔLL/LL<0.005
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,
Primary transfer means for primary transferring the toner image from the electrophotographic photosensitive member to the intermediate transfer belt at the corresponding contact portion;
In order to clean the intermediate transfer belt by returning the toner on the intermediate transfer belt to the electrophotographic photosensitive member at the corresponding contact portion, a polarity opposite to the polarity of the toner at the time of the primary transfer is applied to the toner on the intermediate transfer belt. Charge applying means for applying a charge of
Integrally supporting electrophotographic photosensitive member cleaning means for cleaning the electrophotographic photosensitive member,
An electrophotographic photoreceptor unit having the electrophotographic photoreceptor and an intermediate transfer belt unit having the intermediate transfer belt are separable, and a connecting means for connecting the electrophotographic photoreceptor unit and the intermediate transfer belt unit is provided. And
The volume resistivity of the intermediate transfer belt at 15 ° C. × 10% (relative humidity) is RL (Ω · cm), the volume resistivity unevenness in one intermediate transfer belt is ΔRL, the average circumference is LL (mm) and the circumference is The difference between the left and right lengths is ΔLL (mm),
The volume resistivity of the intermediate transfer belt at 30 ° C. × 80% (relative humidity) is RH (Ω · cm), the unevenness of the volume resistivity in one intermediate transfer belt is ΔRH, the average circumference is LH (mm) and the circumference is When the left-right difference is ΔLH (mm),
A process cartridge wherein all of the following relational expressions are satisfied.
1 ≦ RL / RH ≦ 150
1 <ΔRL <100 and 1 <ΔRH <100
0.98 ≦ LH / LL ≦ 1.02
0 ≦ ΔLH / LH <0.005 and 0 ≦ ΔLL / LL <0.005
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に記載のプロセスカートリッジ。The process cartridge according to claim 1, wherein the electrophotographic photosensitive member is a drum-shaped electrophotographic photosensitive member that is a rigid body having a diameter of 60 mm or less. 前記中間転写ベルトが、少なくとも2本以上のローラーで張架されている請求項1〜2のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。The process cartridge according to claim 1, wherein the intermediate transfer belt is stretched by at least two rollers. 前記中間転写ベルトの厚さが40μmから300μmの間であり、幅が100mmから500mmの間である請求項1〜3のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。The process cartridge according to claim 1, wherein a thickness of the intermediate transfer belt is between 40 μm and 300 μm, and a width is between 100 mm and 500 mm. トナーの画像を坦持するための該電子写真感光体と、
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、該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、
該当接部におい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おい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、
15℃×10%(相対湿度)における中間転写ベルトの体積抵抗率をRL(Ω・cm)、中間転写ベルト1本内の体積抵抗率のムラをΔRL、平均周長をLL(mm)及び周長の左右差をΔLL(mm)とし、
30℃×80%(相対湿度)における中間転写ベルトの体積抵抗率をRH(Ω・cm)、中間転写ベルト1本内の体積抵抗率のムラをΔRH、平均周長をLH(mm)及び周長の左右差をΔLH(mm)としたときに、
下記の関係式の全てが成り立つことを特徴とする電子写真装置。
1≦RL/RH≦150
1<ΔRL<100かつ1<ΔRH<100
0.98≦LH/LL≦1.02
0≦ΔLH/LH<0.005かつ0≦ΔLL/LL<0.005
Said electrophotographic photoreceptor for carrying a toner image,
Charging means for charging the electrophotographic photoreceptor,
Exposure means for forming an electrostatic latent image on the electrophotographic photosensitive member charged by the charging means,
Developing means for developing an electrostatic latent image of the electrophotographic photosensitive member formed by the exposure means with toner, and forming a toner image on the electrophotographic photosensitive member;
An intermediate transfer belt having a contact portion with the electrophotographic photosensitive member, for secondary-transferring the toner image transferred after the toner image is primarily transferred from the electrophotographic photosensitive member to a transfer material;
Primary transfer means for primary transferring the toner image from the electrophotographic photosensitive member to the intermediate transfer belt at the corresponding contact portion;
In order to clean the intermediate transfer belt by returning the toner on the intermediate transfer belt to the electrophotographic photosensitive member at the corresponding contact portion, a polarity opposite to the polarity of the toner at the time of the primary transfer is applied to the toner on the intermediate transfer belt. Charge applying means for applying a charge of
Having an electrophotographic photosensitive member cleaning means for cleaning the electrophotographic photosensitive member,
A process in which at least the electrophotographic photosensitive member, the intermediate transfer belt, the primary transfer means, the charge applying means, and the electrophotographic photosensitive member cleaning means are integrally supported, and are detachable from an electrophotographic apparatus main body. Having a cartridge,
The process cartridge is separable into an electrophotographic photosensitive member unit having an electrophotographic photosensitive member and an intermediate transfer belt unit having the intermediate transfer belt, and connects the electrophotographic photosensitive member unit with the intermediate transfer belt unit. Having connecting means,
The volume resistivity of the intermediate transfer belt at 15 ° C. × 10% (relative humidity) is RL (Ω · cm), the volume resistivity unevenness in one intermediate transfer belt is ΔRL, the average circumference is LL (mm) and the circumference is The difference between the left and right lengths is ΔLL (mm),
The volume resistivity of the intermediate transfer belt at 30 ° C. × 80% (relative humidity) is RH (Ω · cm), the unevenness of the volume resistivity in one intermediate transfer belt is ΔRH, the average circumference is LH (mm) and the circumference is When the left-right difference is ΔLH (mm),
An electrophotographic apparatus, wherein all of the following relational expressions are satisfied.
1 ≦ RL / RH ≦ 150
1 <ΔRL <100 and 1 <ΔRH <100
0.98 ≦ LH / LL ≦ 1.02
0 ≦ ΔLH / LH <0.005 and 0 ≦ ΔLL / LL <0.005
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5に記載の電子写真装置。The electrophotographic apparatus according to claim 5, wherein the electrophotographic photosensitive member is a drum-shaped electrophotographic photosensitive member that is a rigid body having a diameter of 60 mm or less. 前記中間転写ベルトが、少なくとも2本以上のローラーで張架されている請求項5〜6のいずれかに記載の電子写真装置。The electrophotographic apparatus according to claim 5, wherein the intermediate transfer belt is stretched by at least two or more rollers. 前記中間転写ベルトの厚さが40μmから300μmの間であり、幅が100mmから500mmの間である請求項5〜7のいずれかに記載の電子写真装置。The electrophotographic apparatus according to claim 5, wherein the intermediate transfer belt has a thickness between 40 μm and 300 μm, and a width between 100 mm and 500 mm. 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、該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おい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、
15℃×10%(相対湿度)における中間転写ベルトの体積抵抗率をRL(Ω・cm)、中間転写ベルト1本内の体積抵抗率のムラをΔRL、平均周長をLL(mm)及び周長の左右差をΔLL(mm)とし、
30℃×80%(相対湿度)における中間転写ベルトの体積抵抗率をRH(Ω・cm)、中間転写ベルト1本内の体積抵抗率のムラをΔRH、平均周長をLH(mm)及び周長の左右差をΔLH(mm)としたときに、
下記の関係式の全てが成り立つことを特徴とする画像形成方法。
1≦RL/RH≦150
1<ΔRL<100かつ1<ΔRH<100
0.98≦LH/LL≦1.02
0≦ΔLH/LH<0.005かつ0≦ΔLL/LL<0.005
A charging step of charging the electrophotographic photosensitive member,
An exposure step of forming an electrostatic latent image on the electrophotographic photosensitive member charged in the charging step;
Developing the electrostatic latent image of the electrophotographic photosensitive member formed in the exposing step with toner, and forming a toner image on the electrophotographic photosensitive member;
A primary transfer means for primary transferring the image of the toner formed in the developing step from the electrophotographic photosensitive member to an intermediate transfer belt having a contact portion with the electrophotographic photosensitive member,
A secondary transfer step of secondary transferring the toner image primarily transferred in the primary transfer step to a transfer material,
A charge applying step of applying a charge having a polarity opposite to the polarity of the toner at the time of the primary transfer step to the toner on the intermediate transfer belt by a charge applying unit;
An intermediate transfer belt cleaning step of cleaning the intermediate transfer belt by returning the toner on the intermediate transfer belt to the electrophotographic photosensitive member at a corresponding contact portion;
An electrophotographic photoreceptor cleaning step of cleaning the electrophotographic photoreceptor,
A process in which at least the electrophotographic photosensitive member, the intermediate transfer belt, the primary transfer means, the charge applying means, and the electrophotographic photosensitive member cleaning means are integrally supported, and are detachable from an electrophotographic apparatus main body. An image forming method using an electrophotographic apparatus having a cartridge,
The process cartridge is separable into an electrophotographic photosensitive member unit having an electrophotographic photosensitive member and an intermediate transfer belt unit having the intermediate transfer belt, and connects the electrophotographic photosensitive member unit with the intermediate transfer belt unit. Having connecting means,
The volume resistivity of the intermediate transfer belt at 15 ° C. × 10% (relative humidity) is RL (Ω · cm), the volume resistivity unevenness in one intermediate transfer belt is ΔRL, the average circumference is LL (mm) and the circumference is The difference between the left and right lengths is ΔLL (mm),
The volume resistivity of the intermediate transfer belt at 30 ° C. × 80% (relative humidity) is RH (Ω · cm), the unevenness of the volume resistivity in one intermediate transfer belt is ΔRH, the average circumference is LH (mm) and the circumference is When the left-right difference is ΔLH (mm),
An image forming method, wherein all of the following relational expressions are satisfied.
1 ≦ RL / RH ≦ 150
1 <ΔRL <100 and 1 <ΔRH <100
0.98 ≦ LH / LL ≦ 1.02
0 ≦ ΔLH / LH <0.005 and 0 ≦ ΔLL / LL <0.005
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9に記載の画像形成方法。The image forming method according to claim 9, wherein the electrophotographic photoconductor is a drum-shaped electrophotographic photoconductor that is a rigid body having a diameter of 60 mm or less. 前記中間転写ベルトが、少なくとも2本以上のローラーで張架されている請求項9〜10のいずれかに記載の画像形成方法。The image forming method according to claim 9, wherein the intermediate transfer belt is stretched by at least two rollers. 前記中間転写ベルトの厚さが40μmから300μmの間であり、幅が100mmから500mmの間である請求項9〜11のいずれかに記載の画像形成方法。The image forming method according to claim 9, wherein the thickness of the intermediate transfer belt is between 40 μm and 300 μm, and the width is between 100 mm and 500 mm. 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、
該当接部におい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おい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、
15℃×10%(相対湿度)における中間転写ベルトの体積抵抗率をRL(Ω・cm)、中間転写ベルト1本内の体積抵抗率のムラをΔRL、平均周長をLL(mm)及び周長の左右差をΔLL(mm)とし、
30℃×80%(相対湿度)における中間転写ベルトの体積抵抗率をRH(Ω・cm)、中間転写ベルト1本内の体積抵抗率のムラをΔRH、平均周長をLH(mm)及び周長の左右差をΔLH(mm)としたときに、
下記の関係式の全てが成り立つことを特徴とする中間転写ベルト。
1≦RL/RH≦150
1<ΔRL<100かつ1<ΔRH<100
0.98≦LH/LL≦1.02
0≦ΔLH/LH<0.005かつ0≦ΔLL/LL<0.005
An intermediate transfer belt for a process cartridge that is detachable from an 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,
Primary transfer means for primary transferring the toner image from the electrophotographic photosensitive member to the intermediate transfer belt at the corresponding contact portion;
In order to clean the intermediate transfer belt by returning the toner on the intermediate transfer belt to the electrophotographic photosensitive member at the corresponding contact portion, a polarity opposite to the polarity of the toner at the time of the primary transfer is applied to the toner on the intermediate transfer belt. Charge applying means for applying a charge of
Integrally supporting electrophotographic photosensitive member cleaning means for cleaning the electrophotographic photosensitive member,
It is separable into an electrophotographic photosensitive member unit having the electrophotographic photosensitive member and an intermediate transfer belt unit having the intermediate transfer belt,
An intermediate transfer belt for a process cartridge having a connecting means for connecting the electrophotographic photosensitive member unit and the intermediate transfer belt unit,
The volume resistivity of the intermediate transfer belt at 15 ° C. × 10% (relative humidity) is RL (Ω · cm), the volume resistivity unevenness in one intermediate transfer belt is ΔRL, the average circumference is LL (mm) and the circumference is The difference between the left and right lengths is ΔLL (mm),
The volume resistivity of the intermediate transfer belt at 30 ° C. × 80% (relative humidity) is RH (Ω · cm), the unevenness of the volume resistivity in one intermediate transfer belt is ΔRH, the average circumference is LH (mm) and the circumference is When the left-right difference is ΔLH (mm),
An intermediate transfer belt, wherein all of the following relational expressions are satisfied.
1 ≦ RL / RH ≦ 150
1 <ΔRL <100 and 1 <ΔRH <100
0.98 ≦ LH / LL ≦ 1.02
0 ≦ ΔLH / LH <0.005 and 0 ≦ ΔLL / LL <0.005
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に記載の中間転写ベルト。14. The intermediate transfer belt according to claim 13, wherein the electrophotographic photosensitive member is a drum-shaped electrophotographic photosensitive member that is a rigid body having a diameter of 60 mm or less. 前記中間転写ベルトが、少なくとも2本以上のローラーで張架されている請求項13〜14のいずれかに記載の中間転写ベルト。The intermediate transfer belt according to claim 13, wherein the intermediate transfer belt is stretched by at least two or more rollers. 前記中間転写ベルトの厚さが40μmから300μmの間であり、幅が100mmから500mmの間である請求項13〜15のいずれかに記載の中間転写ベルト。The intermediate transfer belt according to claim 13, wherein a thickness of the intermediate transfer belt is between 40 μm and 300 μm, and a width is between 100 mm and 500 mm.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016133784A (en) * 2015-01-22 2016-07-25 富士ゼロックス株式会社 Endless belt, image forming apparatus, and process cartridge

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