【手続補正書】
【提出日】平成19年1月15日(2007.1.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】      明細書
【発明の名称】  プロセスカートリッジ、電子写真装置および中間転写ベルト
【特許請求の範囲】
【請求項１】  トナーの画像を担持するための電子写真感光体と、該電子写真感光体との当接部を有する中間転写ベルトと、該当接部にて該電子写真感光体から該中間転写ベルトへ該トナーの画像を一次転写するための一次転写手段とを一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、
該電子写真感光体と該中間転写ベルトとを線圧０．５Ｎ／ｃｍで当接させることにより該当接部を形成して４５℃／９５％ＲＨ環境下で１０時間放置する当接試験後、下記暗部電位測定方法により求められる（当接部の暗部電位の平均値−全体の暗部電位の平均値）／全体の暗部電位の平均値×１００［％］が２０％未満であり、
該当接試験後、下記明部電位測定方法により求められる（当接部の明部電位の平均値−全体の明部電位の平均値）／全体の明部電位の平均値×１００［％］が２０％未満であり、
該当接試験後、該電子写真感光体の表面および該中間転写ベルトの表面のどちらにも長さ１μｍ以上の割れが発生しない
ことを特徴とするプロセスカートリッジ；
［暗部電位測定方法］
（ａ１）電子写真感光体の周りに帯電装置、電子写真感光体の表面電位を連続的に記録可能な記録装置が接続された表面電位計、および、前露光手段がこの順に配設され、該帯電装置と該表面電位計との間で電子写真感光体に露光光を照射可能な測定用装置に、前記当接試験後の電子写真感光体をセットする；
（ｂ１）前記測定用装置にセットした電子写真感光体を、周速１２０ｍｍ／ｓで回転させ、露光光は使用せず、前露光手段は使用しつつ、帯電装置の電圧を調整して非当接部の表面電位が−６００Ｖを示すようにする；
（ｃ１）（ｂ１）のときの電子写真感光体の表面電位の変化を前記記録装置を用いて０．００２秒間隔で電子写真感光体５回転分記録する；
（ｄ１）次に、全測定値の平均を求め、全体の暗部電位の平均値とする；
（ｅ１）次に、当接部で最も前記全体の暗部電位の平均値と差異の大きい数値を各回転ごとに抜き出し、５回転分の平均を求め、当接部の暗部電位の平均値とする；
［明部電位測定方法］
（ａ２）前記測定用装置に、前記当接試験後の電子写真感光体をセットする；
（ｂ２）前記測定用装置にセットした電子写真感光体を、周速１２０ｍｍ／ｓで回転させ、露光光の発光強度を調整し、前露光手段を使用しつつ、帯電装置の電圧を調整して非当接部の表面電位が−１５０Ｖを示すようにする；
（ｃ２）（ｂ２）のときの電子写真感光体の表面電位の変化を前記記録装置を用いて０．００２秒間隔で電子写真感光体５回転分記録する；
（ｄ２）次に、全測定値の平均を求め、全体の明部電位の平均値とする；
（ｅ２）次に、当接部で最も前記全体の明部電位の平均値と差異の大きい数値を各回転ごとに抜き出し、５回転分の平均を求め、当接部の明部電位の平均値とする。
【請求項２】  さらに、前記中間転写ベルト上のトナーを前記当接部にて前記電子写真感光体に戻して前記中間転写ベルトをクリーニングするために、前記中間転写ベルト上のトナーに前記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を一体に支持する請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３】  さらに、前記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を一体に支持する請求項１または２に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項４】  前記電子写真感光体クリーニング手段が、弾性ブレードを有するブレードクリーニング手段である請求項３に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項５】  前記電子写真感光体を有する電子写真感光体ユニットと前記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請求項１〜４のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項６】  前記中間転写ベルトの体積抵抗率が１×１０６〜８×１０１３Ω・ｃｍであり、前記中間転写ベルトの肉厚が４０〜３００μｍである請求項１〜５のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項７】  前記中間転写ベルトが、
環状ダイから溶融押し出しして筒状フィルムを得る溶融押し出し工程と、
該溶融押し出し工程により得られた筒状フィルムの内部に気体を注入して内容積を調整することによって該筒状フィルムの直径の制御を行う直径制御工程と、該直径制御工程により直径が制御された筒状フィルムが冷却固化するまで、該筒状フィルムを支持する部材を用いることなく、該筒状フィルムを成形する成形工程と、
成形工程により成形された筒状フィルムを切断して中間転写ベルトを得る切断工程と
を有する製造方法により製造された中間転写ベルトである請求項１〜６のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項８】  前記成形工程により成形された筒状フィルムの肉厚が前記環状ダイのダイギャップの１／３以下である請求項７に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項９】  前記成形工程により成形された筒状フィルムの直径が前記環状ダイの直径の１０１〜３００％である請求項７または８に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１０】  前記中間転写ベルトが２本のローラーで張架されている請求項１〜９のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１１】  前記中間転写ベルトを張架するローラーの少なくとも１つが１ｍｍ以上スライドし、該ローラーが中間転写ベルトに対して５Ｎ以上の力をかける機構を有している請求項１〜１０のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１２】  前記電子写真感光体が剛体のドラム形状であり、かつ、直径が６０ｍｍ以下である請求項１〜１１のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１３】  前記電子写真感光体が支持体上に膜厚が１０〜６０μｍの電荷輸送物質を含有する層を有し、該電荷輸送物質の含有量が電荷輸送物質を含有する層全質量に対して２０〜８０質量％である請求項１〜１２のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１４】  前記電荷輸送物質を含有する層の膜厚が１５〜４０μｍであり、前記電荷輸送物質の含有量が電荷輸送物質を含有する層全質量に対して３０〜６０質量％である請求項１３に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１５】  前記電子写真感光体が感光層として電荷発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を有する積層型感光層を有し、該電荷輸送層がポリカーボネートまたはポリアリレートを含有する請求項１〜１４のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１６】  前記電子写真感光体が、下記式（１）で示される構造を有する電荷輸送物質または下記式（２）で示される構造を有する電荷輸送物質を含有する請求項１〜１７のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【化１】
2003162157.tif 000001
【化２】
2003162157.tif 000002
【請求項１７】  前記電子写真感光体が、前記式（１）で示される構造を有する電荷輸送物質および前記式（２）で示される構造を有する電荷輸送物質の両方を含有する請求項１６に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１８】  トナーの画像を担持するための電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電するための帯電手段と、該帯電手段によって帯電された該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該電子写真感光体の静電潜像をトナーにより現像して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、該電子写真感光体との当接部を有する中間転写ベルトと、該当接部にて該電子写真感光体から該中間転写ベルトへ該トナーの画像を一次転写するための一次転写手段と、該電子写真感光体から一次転写された中間転写ベルトの該トナーの画像をさらに転写材に転写するための二次転写手段を有し、
少なくとも該電子写真感光体、該中間転写ベルトおよび該一次転写手段を一体に支持し、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において、
該プロセスカートリッジが請求項１〜１７のいずれかに記載のプロセスカートリッジであることを特徴とする電子写真装置。
【請求項１９】  請求項１〜１７のいずれかに記載のプロセスカートリッジ用の中間転写ベルトであることを特徴とする中間転写ベルト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロセスカートリッジ、電子写真装置および中間転写ベルトに関し、詳しくは、中間転写ベルト−電子写真感光体一体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および該プロセスカートリッジ用の中間転写ベルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ベルト形状の中間転写体（中間転写ベルト）を使用した電子写真方式の画像形成装置（電子写真装置）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電子写真装置や多色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転写材を張り付けまたは吸着し、そこへ電子写真感光体から画像を転写する方式のカラー電子写真装置（例えば、特開昭６３−３０１９６０号公報など）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、曲率をもたせるなど）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、ラベル紙など、薄い紙（４０ｇ／ｍ２紙）から厚い紙（２００ｇ／ｍ２紙）まで、幅の広狭や長さの長短によらず、多種多様な転写材を選択することができるという利点を有している。
【０００４】
また、中間転写体をベルト形状とすることで、剛体ドラム形状の中間転写体（中間転写ドラム）を用いる場合と比較して、電子写真装置内部に配置する際の自由度が増して、スペースの有効利用による電子写真装置本体の小型化や低コスト化が可能となるなどのメリットもある。
【０００５】
また、電子写真装置が備える電子写真感光体に用いられる光導電性材料としては、酸化亜鉛、セレンおよび硫化カドミウムなどの無機材料が知られていた。
【０００６】
無機材料に対して、有機材料であるポリビニルカルバゾール、フタロシアニンおよびアゾ顔料などは、高生産性や無公害性などの利点があり、特に光導電特性は優位であり、これら有機光導電性材料を用いた有機電子写真感光体は、現在、電子写真装置において広く用いられている。
【０００７】
中間転写ベルトは、回転するたびに、屈曲応力や各種の駆動部材、転写部材などの接触や摺擦を繰り返し受け、また、高電位を印加されるため、その寿命は電子写真装置本体より短く、現状では交換が必須となっている。
【０００８】
同様に、電子写真感光体も電子写真プロセスにおいて、帯電、露光、現像、転写、クリーニング、除電などの作用を反復して受けるため、様々な化学的や物理的な耐久性が要求されており、有機電子写真感光体もやはり交換を行う必要がある。
【０００９】
その他、中間転写ベルトや電子写真感光体に残留したトナーを回収した廃トナーの処理や、現像手段、トナーなど、多くの部品について交換やメンテナンスが必要となっている。
【００１０】
これらの交換部品をユニット化して、電子写真装置本体から容易に着脱する方法として、特開平８−１３７１８１号公報には、中間転写ベルトと電子写真感光体をそれぞれ独立したユニットとして電子写真装置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。
【００１１】
しかし、この手段では、交換ユニットの数が多く、ユーザーの操作が煩雑になる。さらに、中間転写ユニットと電子写真感光体ユニットとが、それぞれ独立して設計、配置されているため、電子写真装置本体の大型化やコストの上昇を招くなどの問題も生じる。
【００１２】
この問題を解決する手段として、交換部品である中間転写ベルトと電子写真感光体を１つのユニットに一体に支持させ、電子写真装置本体から同時に着脱させるように構成して、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号公報および特開平１１−３０９４４号公報で提案されている。
【００１３】
しかし、中間転写ベルトと電子写真感光体を一体ユニットとして構成し、電子写真装置本体に容易に着脱できる中間転写ベルト−電子写真感光体一体プロセスカートリッジとする方法は、中間転写ベルトに起因する幾つかの問題が発生する。
【００１４】
特に、大きな問題となるのは、中間転写ベルトと電子写真感光体が一体となった状態で長時間放置される際に生じる電子写真感光体と中間転写ベルトの特性異常である。
【００１５】
電子写真感光体および中間転写ベルトは、必要な機能を得るために様々な材料が配合されているが、それらの材料の中には長時間放置することによって、互いに悪影響を与える場合がある。
【００１６】
例えば、結着樹脂などの構成成分に浸透して可塑化する作用を有する物質や、電荷の移動に影響する物質が付着した場合であり、特に、有機電子写真感光体はその影響を受けやすい。
【００１７】
電荷の移動に影響がある物質が電子写真感光体に付着した場合は、その部位の感度特性に差異を生じ、プリント時に周囲との濃度差を生じて異常画像となる。
【００１８】
中間転写ベルトに対しても同様に、抵抗や容量などの電気特性が部分的に変化すると転写ムラとなって画像に現われる。
【００１９】
最も重大な問題は、中間転写ベルトから移行してきた物質により、感光層に割れが発生する場合である。このような感光層の割れは、感光層の中で最も厚さのある層で顕著であり、感光層、積層型感光層の場合には電荷輸送層で発生しやすい。
【００２０】
電子写真感光体の割れを発生させたり、電荷の移動に影響する物質が移行したりする現象は、中間転写ベルトと電子写真感光体が当接している部位（当接部）で顕著に発生するが、問題の物質が揮発性であった場合は、当接部だけではなくその周囲にも影響を与え、画像濃度ムラなどを引き起こす。
【００２１】
したがって、中間転写ベルトと電子写真感光体が必ずしも接触していない場合でも、同一の外装内に配置された中間転写ベルト−電子写真感光体一体プロセスカートリッジの場合は、長期間の放置により異常画像が発生することがある。
【００２２】
このような現象は、特に高温環境ほど促進されることが判っており、湿度についても高湿ほど悪影響がでる傾向にあるため、中間転写ベルト−電子写真感光体一体プロセスカートリッジには、流通段階で受ける温度や湿度により問題を生じないことが必要である。
【００２３】
一方、この現象は、電子写真装置を設置し、使用を開始した後ではあまり問題にならない場合が多い。
【００２４】
実際に、複写機やプリンターなどの電子写真装置を使用する環境は、物流時に受けるような高温や高湿の環境になることは少なく、さらに、画像を形成すると、トナーやトナー表面の外添剤の一部などが、電子写真感光体と中間転写ベルトの間に微量であるが残留し、電子写真感光体−中間転写ベルト間の相互の物質移動を妨げるためと考えられる。
【００２５】
特に、近年は電子写真装置の技術が進歩し、デジタル現像方式のプリンターや複写機では、露光スポット径の小サイズ化や高密度化により、６００ｄｐｉ以上の微細で緻密な画素の現像が可能になり、それに加えて、精密な電界の制御などで高品位の画像が得られるようになってきている。
【００２６】
その結果、従来は問題にならなかった電子写真感光体や中間転写ベルトの軽度の異常でも画質に影響する場合があり、この問題の改善は重要な課題である。
【００２７】
しかし、上に挙げた従来の技術では、中間転写ベルト−電子写真感光体一体プロセスカートリッジが輸送や保管時に受ける長時間の放置などに対する対策は何らなされておらず、流通過程を考慮した設計がされていると言えないため、製造後のプロセスカートリッジについて厳重な保管理や使用期間の制限などを行わないと画像品位を損なう可能性があり、管理費用の増大やユーザークレームの増加などの問題を生じる。
【００２８】
加えて、ランニングコストの削減は重要な課題であり、交換部品となる中間転写ベルト−電子写真感光体一体プロセスカートリッジは、より一層のコストダウンが必要であり、取り扱いを容易にするためには、小型化や廃トナーの処理についても十分配慮しなければならない。
【００２９】
以上のように、中間転写ベルト−電子写真感光体一体プロセスカートリッジにおける課題を完全に解決したものは未だ得られていない。
【００３０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記課題を解決し、メンテナンスが容易で、着脱する電子写真装置の小型化とコストダウンが図れ、長期間の輸送や放置においても、良好な画像が得られ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、該プロセスカートリッジ用の中間転写ベルトを提供することにある。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、トナーの画像を担持するための電子写真感光体と、該電子写真感光体との当接部を有する中間転写ベルトと、該当接部にて該電子写真感光体から該中間転写ベルトへ該トナーの画像を一次転写するための一次転写手段とを一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、
該電子写真感光体と該中間転写ベルトとを線圧０．５Ｎ／ｃｍで当接させることにより該当接部を形成して４５℃／９５％ＲＨ環境下で１０時間放置する当接試験後、下記暗部電位測定方法により求められる（当接部の暗部電位の平均値−全体の暗部電位の平均値）／全体の暗部電位の平均値×１００［％］が２０％未満であり、
該当接試験後、下記明部電位測定方法により求められる（当接部の明部電位の平均値−全体の明部電位の平均値）／全体の明部電位の平均値×１００［％］が２０％未満であり、
該当接試験後、該電子写真感光体の表面および該中間転写ベルトの表面のどちらにも長さ１μｍ以上の割れが発生しない
ことを特徴とするプロセスカートリッジである；
［暗部電位測定方法］
（ａ１）電子写真感光体の周りに帯電装置、電子写真感光体の表面電位を連続的に記録可能な記録装置が接続された表面電位計、および、前露光手段がこの順に配設され、該帯電装置と該表面電位計との間で電子写真感光体に露光光を照射可能な測定用装置に、前記当接試験後の電子写真感光体をセットする；
（ｂ１）前記測定用装置にセットした電子写真感光体を、周速１２０ｍｍ／ｓで回転させ、露光光は使用せず、前露光手段は使用しつつ、帯電装置の電圧を調整して非当接部の表面電位が−６００Ｖを示すようにする；
（ｃ１）（ｂ１）のときの電子写真感光体の表面電位の変化を前記記録装置を用いて０．００２秒間隔で電子写真感光体５回転分記録する；
（ｄ１）次に、全測定値の平均を求め、全体の暗部電位の平均値とする；
（ｅ１）次に、当接部で最も前記全体の暗部電位の平均値と差異の大きい数値を各回転ごとに抜き出し、５回転分の平均を求め、当接部の暗部電位の平均値とする；
［明部電位測定方法］
（ａ２）前記測定用装置に、前記当接試験後の電子写真感光体をセットする；
（ｂ２）前記測定用装置にセットした電子写真感光体を、周速１２０ｍｍ／ｓで回転させ、露光光の発光強度を調整し、前露光手段を使用しつつ、帯電装置の電圧を調整して非当接部の表面電位が−１５０Ｖを示すようにする；
（ｃ２）（ｂ２）のときの電子写真感光体の表面電位の変化を前記記録装置を用いて０．００２秒間隔で電子写真感光体５回転分記録する；
（ｄ２）次に、全測定値の平均を求め、全体の明部電位の平均値とする；
（ｅ２）次に、当接部で最も前記全体の明部電位の平均値と差異の大きい数値を各回転ごとに抜き出し、５回転分の平均を求め、当接部の明部電位の平均値とする。
【００３２】
また、本発明は、トナーの画像を担持するための電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電するための帯電手段と、該帯電手段によって帯電された該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該電子写真感光体の静電潜像をトナーにより現像して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、該電子写真感光体との当接部を有する中間転写ベルトと、該当接部にて該電子写真感光体から該中間転写ベルトへ該トナーの画像を一次転写するための一次転写手段と、該電子写真感光体から一次転写された中間転写ベルトの該トナーの画像をさらに転写材に転写するための二次転写手段を有し、
少なくとも該電子写真感光体、該中間転写ベルトおよび該一次転写手段を一体に支持し、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において、
該プロセスカートリッジが請求項１〜１７のいずれかに記載のプロセスカートリッジであることを特徴とする電子写真装置である。
【００３３】
また、本発明は、上記プロセスカートリッジ用の中間転写ベルトである。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明をより詳細に説明する。
【００３５】
本発明では、メンテナンスの簡素化と本体およ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検討した結果、中間転写ベルトと有機電子写真感光体を一体とした、さらには電子写真感光体上のトナーの画像を中間転写ベルトに一次転写するための一次転写手段も一体としたプロセスカートリッジに、幾つかの構成を併せて採用することで、初期の目標を達成するに至った。
【００３６】
つまり、電子写真感光体と中間転写ベルトとを線圧０．５Ｎ／ｃｍで当接させることにより当接部を形成して４５℃／９５％ＲＨ環境下で１０時間放置する当接試験後、上記暗部電位測定方法により求められる（当接部の暗部電位の平均値−全体の暗部電位の平均値）／全体の暗部電位の平均値×１００［％］が２０％未満であり、該当接試験後、上記明部電位測定方法により求められる（当接部の明部電位の平均値−全体の明部電位の平均値）／全体の明部電位の平均値×１００［％］が２０％未満であり、かつ、該当接試験後、電子写真感光体の表面および中間転写ベルトの表面のどちらにも長さ１μｍ以上の割れが発生しないような構成である。
【００３７】
４５℃／９５％ＲＨ環境下において、１０時間放置しても割れが発生しない場合は、実際の輸送や使用条件で問題が発生することは少なく、中間転写ベルト−電子写真感光体一体プロセスカートリッジとして、良好な性能を得ることができる。
【００３８】
上記環境で３３６時間放置しても、なお、電子写真感光体の表面および中間転写ベルトの表面のどちらにも長さ１μｍ以上の割れが発生しないことがより好ましい。
【００３９】
１μｍ以上の割れが発生した場合には、初期は問題なくても、繰り返し画像形成を行うことで、割れが拡大したり、トナーが融着したりして、画像抜けや白地部に、ひび割れまたは斑点状の画像を生じるなどの問題となる。
【００４０】
また、電子写真感光体表面に割れを生じていなくても、（当接部の暗部電位の平均値−全体の暗部電位の平均値）／全体の暗部電位の平均値×１００［％］および（当接部の明部電位の平均値−全体の明部電位の平均値）／全体の明部電位の平均値×１００［％］が、それぞれ２０％以上であると、ベタ画像上に濃度薄のスジが出たり、淡色画像上に濃度の高いスジが生じたりすることがある。
【００４１】
特に、これらの画像問題は、６００ｄｐｉ以上のデジタル方式の電子写真装置で顕著である。
【００４２】
このような特性を得るためには、中間転写ベルトと電子写真感光体が接触した際に相互に移動する物質を少なくするか、移動しにくい形態にすることが必要であり、いくつかの方法がある。
【００４３】
具体的には、抵抗調整剤などの各種添加剤には、移行しやすい低分子量の材料を避け、分子レベルの移動を生じにくい高分子量の材料やカーボンブラックなどの導電性フィラーを選択する方法や、中間転写ベルトおよび／または電子写真感光体を製造後に加熱したり、減圧下に置いたりするなどして、低分子量の気化成分を除去する方法などがある。
【００４４】
また、不活性な粒状添加剤を中間転写ベルトおよび／または電子写真感光体に混合または付着させ、その表面に非常に微細な突起を設けることで接触面積を減少させ、物質の移動を妨げる方法や、中間転写ベルトおよび／または電子写真感光体の結着樹脂の高分子量化や架橋を行うなどで低分子量の物質の移動を抑制する方法などがある。
【００４５】
本発明のプロセスカートリッジ用の電子写真感光体が有する電荷輸送物質を含有する層は、膜厚が１０〜６０μｍであることが好ましく、さらには、１５〜４０μｍであることがより好ましい。
【００４６】
また、電荷輸送物質の含有量は、電荷輸送物質を含有する層全質量に対して２０〜８０質量％であることが好ましく、さらには、３０〜６０質量％であることがより好ましい。
【００４７】
膜厚が６０μｍより厚い場合や、電荷輸送物質が２０質量％より少ない場合は、感度の低下を生じることがある。
【００４８】
一方、本発明における上記特性を満足するためには、膜厚は１０μｍ以上、電荷輸送物質は８０質量％以下に抑えることが好ましい。
【００４９】
これらの範囲を超えると、中間転写ベルトや電子写真感光体の耐久性が低下し、高温高湿下で中間転写ベルトと電子写真感光体とを当接して長期間保管した際に、中間転写ベルトや電子写真感光体に割れが生じる可能性が高くなる。
【００５０】
ここで、電荷輸送物質を含有する層とは、電子写真感光体が有する感光層が電荷発生物質と電荷輸送物質とを単一の層に含有する単層型感光層である場合には、その単層型感光層を指し、感光層が電荷発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を積層した積層型感光層である場合には、電荷輸送層を指す。
【００５１】
感光層の層構成は、電子写真特性的に、下から電荷発生層、電荷輸送層の順に積層した積層型感光層が好ましい。
【００５２】
また、有機光導電性材料を用いた電子写真感光体に使用される結着樹脂としては、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアリレート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリサルホン、ポリアリルエーテル、ポリアセタール、フェノール樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、アリル樹脂、アルキッド樹脂およびブチラール樹脂などが挙げられる。
【００５３】
これらの中でも、特に、電荷輸送層は、結着樹脂としてポリカーボネートまたはポリアリレートを含有することが、本発明において電荷輸送物質などの電子写真感光体中に存在する添加剤が中間転写ベルトへ移行する現象を生じにくくする点から好ましい。
【００５４】
また、電荷発生物質および電荷輸送物質も、本発明の特性が得られるものであれば、特に制限されるものではない。
【００５５】
電荷発生物質としては、例えば、フタロシアニン顔料、多環キノン顔料、アゾ顔料、ペリレン顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料、アズレニウム塩染料、スクアリリウム染料、シアニン染料、ピリリウム染料、チオピリリウム染料、キサンテン色素、キノンイミン色素、トリフェニルメタン色素、スチリル色素、セレン、セレン−テルル、アモルファスシリコンおよび硫化カドミウムなどが挙げられる。
【００５６】
電荷輸送物質としては、ピレン化合物、カルバゾール化合物、ヒドラゾン化合物、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアニリン化合物、ジフェニルアミン化合物、トリフェニルアミン化合物、トリフェニルメタン化合物、ピラゾリン化合物、スチリル化合物およびスチルベン化合物などが挙げられるが、中間転写ベルトに高温高湿下で長期間接していても移動を生じにくく、中間転写ベルトに付着してスジ状の画像不良が発生しないことや、帯電劣化が少なく、高感度で残留電位が低減できるなどの観点から、下記式（１）で示される構造を有する電荷輸送物質または下記式（２）で示される構造を有する電荷輸送物質が好ましい。
【００５７】
【化３】
2003162157.tif 000003
【００５８】
【化４】
2003162157.tif 000004
【００５９】
また、電荷輸送物質として、上記式（１）で示される構造を有する電荷輸送物質と上記式（２）で示される構造を有する電荷輸送物質とを併用することがより好ましい。
【００６０】
また、感光層の上には、感光層を保護することを目的として保護層を積層してもよい。
【００６１】
保護層の膜厚は０．０１〜２０μｍが好ましく、さらには０．１〜１０μｍが好ましい。
【００６２】
保護層には、前述した電荷発生物質または電荷輸送物質や、金属およびその酸化物、窒化物、塩、合金、さらにはカーボンなどの導電性物質などを含有してもよい。
【００６３】
保護層に用いる結着樹脂としては、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアリレート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリサルホン、ポリアリルエール、ポリアセタール、フェノール樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、アリル樹脂、アルキッド樹脂およびブチラール樹脂などが挙げられる。さらに、反応性のエポキシ、（メタ）アクリルモノマーやオリゴマーも混合後硬化して用いることが可能である。
【００６４】
また、電子写真感光体に用いられる支持体は、鉄、銅、ニッケル、アルミニウム、チタン、スズ、アンチモン、インジウム、鉛、亜鉛、金および銀などの金属や合金、あるいはそれらの酸化物やカーボン、導電性樹脂などが使用可能である。形状は、円筒形、ベルト状やシート状のものがある。また、前記導電性材料は、成型加工される場合もあるが、塗料として塗布したり、蒸着したりしてもよい。
【００６５】
支持体と感光層との間に、中間層を設けてもよい。中間層は、主に結着樹脂からなるが、上記導電性材料やアクセプターを含有してもよい。
【００６６】
中間層を形成する結着樹脂としては、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアリレート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリサルホン、ポリアリルエーテル、ポリアセタール、フェノール樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、アリル樹脂、アルキッド樹脂およびブチラール樹脂などが挙げられる。
【００６７】
また、上記各層の形成方法には、蒸着または塗布などの方法が採られる。塗布には、バーコーター、ナイフコーター、ロールコーター、アトライター、スプレー、浸漬塗布、静電塗布または粉体塗布などが用いられる。
【００６８】
また、本発明のプロセスカートリッジは、中間転写ベルト上のトナーを中間転写ベルトと電子写真感光体との当接部にて電子写真感光体に戻して中間転写ベルトをクリーニングするために、中間転写ベルト上のトナーに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を有することが好ましい。
【００６９】
トナーを逆極性に帯電する手段としては、ブレード帯電器やコロナ帯電器などを使用することができる。
【００７０】
中間転写ベルト上から電子写真感光体に戻されたトナーは、クリーニングブレードなどの電子写真感光体クリーニング手段で除去される。
【００７１】
この中間転写ベルトクリーニング方式によれば、電子写真感光体と中間転写ベルトのそれぞれにクリーニングブレードなどのクリーニング手段を配置し、廃トナーの送り機構や容器を設置する方式に比べ、プロセス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。
【００７２】
また、中間転写ベルト−電子写真感光体一体プロセスカートリッジの小型化および低コスト化（低価格化）を進めるためには、プロセスカートリッジに組み込まれる電子写真感光体の形状も重要である。その観点からは、電子写真感光体は駆動機構が簡単で小型化しやすいドラム形状が好ましく、直径は６０ｍｍ以下が好ましい。
【００７３】
さらに、電子写真感光体を小径化すると、中間転写ベルトと電子写真感光体との当接部、または、当接はしていないがごく近い距離で相対している部位の面積が低減でき、長期間の保管で問題の発生する領域を極小化させる効果がある。
【００７４】
中間転写ベルトは２本のローラーで張架する方式が部品点数の削減や小型化が促進され、好ましい。
【００７５】
中間転写ベルトを張架するローラーのうち、中間転写ベルトに張力をかけるローラー（テンションローラー）は、中間転写ベルトに伸びに対応するために、中間転写ベルトの伸び方向に対して少なくとも１ｍｍ以上スライドすることが好ましく、また、中間転写ベルトがスリップすることなく確実に駆動するためには、５Ｎ以上の力で中間転写ベルトを張架することが好ましい。
【００７６】
また、プロセスカートリッジを、電子写真感光体を有する電子写真感光体ユニットと中間転写ベルトを有する中間転写ベルトユニットとに分離可能とし、電子写真感光体ユニットと中間転写ベルトユニットとを連結する連結手段を有させることによって、ユーザーは、プロセスカートリッジを電子写真装置本体から取り出した後に、取り出したプロセスカートリッジを電子写真感光体ユニットと中間転写ベルトユニットとに分離し、寿命に達したユニットのみを交換することが可能となり、ユーザーのコスト負担も軽減することができる。
【００７７】
また、良好な画像を得るという観点からは、中間転写ベルトの体積抵抗率の範囲は、１×１０６〜８×１０１３Ω・ｃｍが好ましい。体積抵抗率が１×１０６Ω・ｃｍ未満では抵抗が低くて十分な転写電界が得られずに、画像の抜けやガサツキを生じることがある。一方、体積抵抗率が８×１０１３Ω・ｃｍより高いと転写電圧も高くする必要があり、電源の大型化やコストの増大を招くおそれもある。
【００７８】
また、中間転写ベルトの肉厚は、４０〜３００μｍが好ましい。４０μｍ未満では、成形安定性に欠けて、厚さムラを生じやすく、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、中間転写ベルトを張架するローラー部位で、中間転写ベルト内面と外面の周速差が大きくなり、外面の伸縮による画像飛び散りなどの問題が発生しやすい。屈曲耐久性の低下や中間転写ベルトの剛性が高くなって、駆動トルクが増大し、電子写真装置本体の大型化やコスト増加を招くと行った問題も生じる。
【００７９】
本発明のプロセスカートリッジは、中間転写ベルトと電子写真感光体とを一体に支持するプロセスカートリッジとしているが、ユーザーが使用する時点で一体であればよく、その製造過程での取り扱いや回収後の分解のしやすさなどを考慮すると、例えば、中間転写ベルトユニットと電子写真感光体ユニットのような幾つかのユニットに分離できる設計を行った方が好ましい。
【００８０】
中間転写ベルトの成形方法は、シームレスベルトの製造方法が採用できる。製造方法としては、製造効率が高くてコストを抑制できる製造方法が好ましい。
【００８１】
そのような方法としては、環状ダイからの連続溶融押し出しを行い、その後、必要な長さに切断してベルトを製造する方法が挙げられる。例えば、インフレーション成形が好適である。
【００８２】
以下に本発明の中間転写ベルトの好適な製造方法を説明する。
【００８３】
図３に、中間転写ベルトの成型装置の概略構成を示す。本装置は、押し出し機、押し出しダイ、気体吹き込み装置を有する。
【００８４】
まず、成型用樹脂、導電剤、添加剤などを所望の処方に基づき、予備混合後、混練分散した成型用原料を、押し出し機１００に具備したホッパー１０２に投入する。
【００８５】
押し出し機１００は、成型用原料が、後工程でのベルト成型が可能となる溶融粘度となり、また、原料相互が均一分散するように、設定温度および押し出し機のスクリュー構成は選択される。
【００８６】
成型用原料は、押し出し機１００中で溶融混練され溶融体となり、環状ダイ１０３に入る。
【００８７】
環状ダイ１０３は気体導入路１０４が配設されており、気体導入路１０４より空気が環状ダイ１０３の中央に空気が吹き込まれることにより、環状ダイ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。
【００８８】
このとき、吹き込まれる気体としては、空気以外に、窒素、二酸化炭素またはアルゴンなどを選択することができる。
【００８９】
膨張した成型体は、外部冷却リング１０５により冷却されつつ上方向に引き上げられる。
【００９０】
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採られる。
【００９１】
次いで、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。
【００９２】
次に、移行物質の除去、表面平滑性の調整、寸法精度向上、成形の際にフィルムについた折り目を除去するなどの様々な目的で、型を使用した熱加工を行うことが好ましい。
【００９３】
具体的には、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。
【００９４】
小径の円筒型（内型）の熱膨張率は、大径の円筒型（外型）の熱膨張率より大きくなるようにし、この内型に成形した筒状フィルムを被せた後、その内型を外型内に挿入して、内型と外型で筒状フィルムを挟み込むようにする。型の間のギャップは、加熱する温度と内型・外型の熱膨張率の差および必要とされる圧力で計算して求める。
【００９５】
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。このときの温度は、樹脂の軟化点付近に調整する。
【００９６】
樹脂フィルムの表面は、粗さを調整した外型内面に押し付けられ、樹脂フィルム表面粗さが最適値に調整され、同時に電子写真感光体割れの発生原因となる物質が気化したり、型に付着したりするなどにより、フィルム中から除去される。
【００９７】
その後、冷却してフィルムを型から外すことで寸法や表面性を制御したベルトを得ることができる。
【００９８】
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。
【００９９】
また、上記説明は単層ベルトに関してであるが、２層構造のベルトの場合は、図４に示されるようにさらに押し出し機１０１を追加配置し、押し出し機１００の混練溶融体と同時に２層用の環状ダイ１０３へ、押し出し機１１０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。
【０１００】
もちろん、３層以上のときは、層数に応じた押し出し機および環状ダイを準備すればよい。
【０１０１】
このように、単層のみならず、多層構成の中間転写ベルトを一段工程で、かつ、短時間に寸法精度良く、成型することが可能である。この短時間成型が可能ということは、大量生産および低コスト生産が可能であるということである。
【０１０２】
環状ダイと成形された筒状フィルムの厚さ比とは、環状ダイのギャップ（ダイスリット）の幅と、成形された筒状フィルムの厚さの比であり、前者に対して後者は１／３以下であることが好ましく、さらには１／５以下であることが好ましい。
【０１０３】
同様に、環状ダイと成形された筒状フィルムの直径の比率とは、環状ダイ１０３のダイスリットの外形に対して、筒状フィルム１１０の外径の比をパーセントで表したものであり、１０１％〜３００％の範囲が好ましい。
【０１０４】
これらは材料の延伸状態を現すものであり、厚さ比が１／３より大きい場合は延伸が不十分となり、強度の低下や抵抗および厚さのムラなどの不具合が発生する場合がある。また、外形が３００％を超えると、成型安定性の低下により厚さムラが発生しやすくなる。
【０１０５】
本発明のプロセスカートリッジ用の中間転写ベルトに用いられる成型用原料のうち、主たる材料である樹脂は、本発明の特性が得られるものであれば、特に制限されるものではないが、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンなど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およ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など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。
【０１０６】
次に、本発明のプロセスカートリッジ用の中間転写ベルトの電気抵抗値を調節するために混合する添加剤は、本発明の特性が得られるものであれば、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、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。
【０１０７】
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剤は、電子写真感光体への移行を生じやすいため、一般的には好ましくないが、必ずしも総ての材料が問題を生じるわけではないので、本発明の特性が得られる範囲で使用することができる。
【０１０８】
本発明の中間転写ベルト−電子写真感光体一体プロセス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。
【０１０９】
図１は、カラー電子写真装置（複写機あるいはレーザービームプリンター）である。
【０１１０】
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であり、矢示の方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動される。
【０１１１】
電子写真感光体１は、回転過程で、（一次）帯電手段２により所定の極性・電位に一様に帯電処理される。３２は帯電手段の電源であり、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。
【０１１２】
次に、非図示の露光手段（カラー原稿画像の色分解・結像露光光学系、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザービームを出力するレーザースキャナによる走査露光系など）による露光光３を受けることにより、目的のカラー画像の第１の色成分像（例えばイエロー色成分像）に対応した静電潜像が形成される。
【０１１３】
次に、その静電潜像が第１の現像手段（イエロー色現像手段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（マゼンタ色現像手段４２、シアン色現像手段４３およびブラック色現像手段４４）の各現像手段は作動−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の現像手段により影響を受けない。
【０１１４】
中間転写ベルト５は、矢印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。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と中間転写ベルト５との当接部を通過する過程で、一次転写ローラー６から中間転写ベルト５に印加される一次転写バイアスにより形成される電界により、中間転写ベルト５の外周面に順次一次転写されていく。
【０１１５】
中間転写ベルト５に対応する第一色のイエロートナー画像の転写を終えた電子写真感光体１の表面は、電子写真クリーニング手段１３により清掃される。
【０１１６】
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。
【０１１７】
７は二次転写手段（二次転写ローラー）で、二次転写対向ローラー８に対応し平行に軸受させて中間転写ベルト５の下面部に離間可能な状態に配設してある。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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、二次転写ローラー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。
【０１２０】
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転写材Ｐへの転写は、二次転写ローラー７が中間転写ベルト５に当接されると共に、給紙ローラー１１から転写材ガイド１０を通って、中間転写ベルト５と二次転写ローラー７との当接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電源３１から二次転写ローラー７に印加される。この二次転写バイアスにより中間転写ベルト５から転写材Ｐへ合成カラートナー画像が二次転写される。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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（電荷付与ローラー）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。
【０１２３】
一次転写時と逆極性に帯電された転写残トナーは、電子写真感光体１との当接部およびその近傍において電子写真感光体１に静電的に転写されることにより、中間転写体がクリーニングされる。この工程は一次転写と同時に行うことができるため、スループットの低下を生じない。
【０１２４】
この中間転写ベルトクリーニング方式は、転写残トナーに電荷を与える部材（電荷付与手段）を付加するだけでよく、中間転写ベルト上に別途クリーニング手段や廃トナーボックスを設置する場合と比較して、電子写真装置の小型化やコストダウンが図れる。
【０１２５】
さらに、廃トナーが総て電子写真感光体に付属する廃トナー容器に集まるため、プロセスカートリッジを交換する際に廃トナー容器も交換され、別の廃トナーボックスを交換する必要がなく、メンテナンス性も向上する。
【０１２６】
しかし、この中間転写ベルトクリーニング方式では、一次転写工程と転写残トナーを電子写真感光体に戻すという２種類の工程が同時に行われるため、電子写真感光体に感度の差や表面の微細な割れがあった際に一次転写される画像に影響が出やすくなる。
【０１２７】
したがって、この中間転写ベルトクリーニング方式を採用した場合には、中間転写体と電子写真感光体とが、本発明の上記特性を満足することが特に重要である。換言すれば、この中間転写ベルトクリーニング方式は、本発明が有効に作用し好ましい。
【０１２８】
次に、本発明の中間転写ベルト−電子写真感光体一体プロセスカートリッジの一例を示す。
【０１２９】
図２に示されるプロセスカートリッジは、中間転写ベルト５と電子写真感光体１、電荷付与手段９および電子写真感光体クリーニング手段１３、そして、ローラー形状の一次転写手段（一次転写ローラー）６が一体のユニットとして非図示のフレームに収まるように構成され、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。
【０１３０】
また、図２に示されるプロセスカートリッジは、前述のように転写残トナーを一次転写と逆の極性に帯電させ、一次転写部で電子写真感光体に戻すために必要な機構、本図では中抵抗の弾性体のローラー形状の電荷付与手段（電荷付与ローラー）９を装備している。
【０１３１】
この図においては、電子写真感光体クリーニング手段として、クリーニングブレードを採用している。
【０１３２】
このプロセスカートリッジには、非図示の廃トナー容器も一体となっており、中間転写ベルト−電子写真感光体双方の転写残トナーもカートリッジ交換時に同時に廃棄されるため、メンテナンス性の向上に貢献している。
【０１３３】
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ローラーの対向ローラー、かつ、二次転写対向ローラーとなっている。
【０１３４】
中間転写ベルトに従動して回転するテンションローラー１２はスライドする機構を有しており、圧縮ばねにより矢印の方向に圧接され、中間転写ベルトに張力を与えている。そのスライド幅は１〜５ｍｍ程度で、ばねの圧力合計は５〜１００Ｎ程度である。
【０１３５】
また、電子写真感光体１と駆動ローラー８は非図示のカップリングを有し、本体から回転駆動力が伝達されるようになっている。
【０１３６】
以下に本発明に関わる諸物性の測定方法を示す。
【０１３７】
＜中間転写ベルト−電子写真感光体当接試験方法＞
図５に示したように、直径２０ｍｍのアルミシリンダー上に厚さ５ｍｍ、ＪＩＳ硬度４５°のゴム（中間転写ベルトに影響を与えないことを確認済みのもの）を巻いた直径３０ｍｍのゴムローラー１２に中間転写ベルト５を架ける。５０は電子写真感光体に対向するローラーである。
【０１３８】
１２はテンションローラーであり、矢印方向に２０Ｎの力がかかっている。
【０１３９】
電子写真感光体１は、線圧０．５Ｎ／ｃｍ±５％の力で中間転写ベルトに当接する。当接する部位は、あらかじめ、中間転写ベルトと電子写真感光体の双方にマークを入れておく。
【０１４０】
ここで線圧とは、電子写真感光体にかかる力を中間転写ベルトと電子写真感光体の当接している軸方向の長さ（ｃｍ）で除した数値であり、当接長さが３０ｃｍ、線厚が０．５Ｎであれば、総圧は１５Ｎ必要となる。
【０１４１】
さらに、この試験装置を図示していない必要最低限のサイズの箱に治めて完全に遮光すると共に箱内部に発生した気化物質が容易に拡散しないようにする。ただし、箱は完全に密閉せず、湿度が測定環境と同等になるよう設計されている。
【０１４２】
この装置を４５℃／９５％ＲＨに設定した高温高湿の環境下に投入し、必要時間（１０時間または３３６時間）静置する。
【０１４３】
＜中間転写ベルトおよび電子写真感光体の表面観察方法＞
当接試験を行った中間転写ベルトおよび電子写真感光体でマークが付いている当接部位３箇所と当接部近傍の非当接部位２箇所を１０ｍｍ×１０ｍｍの大きさで切り出し、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で拡大してクラックの有無について確認する。クラックがあった場合は、その大きさを計測する。
【０１４４】
＜明部電位−暗部電位測定方法＞
当接試験を行った電子写真感光体を図６に示す装置にセットする。
【０１４５】
電子写真感光体１は、非図示のモーターにより矢印の方向に回転され、帯電装置２で均一に帯電される。本試験機で交流に直流を重畳した電源３２を使用している。３は露光光であり、５１は表面電位計であり記録装置５３により表面電位を連続的に記録できるようになっている。５２は前露光手段であり、強露光して帯電前の電荷を消去する。
【０１４６】
暗部電位の測定は、電子写真感光体１を周速１２０ｍｍ／ｓで回転させ、露光光３は使用せず、前露光手段５２は使用しつつ、帯電装置２の電圧を調整して非当接部位の表面電位がほぼ−６００Ｖを示すようにする。
【０１４７】
このときの電子写真感光体表面電位の変化を、記録装置５３を用いて０．００２秒間隔で電子写真感光体５回転分記録する。
【０１４８】
次に、全測定値の平均を求め、全体の暗部電位の平均値とする。
【０１４９】
次に、あらかじめマーキングしておいた中間転写ベルトと当接していた部位で最も平均値と差異の大きい数値を各回転ごとに抜き出し、５回転分の平均を求め、当接部の暗部電位の平均値とする。
これらの値から下式で電位の変化量（％）を求める。
（当接部の暗部電位の平均値−全体の暗部電位の平均値）／全体の暗部電位の平均値×１００［％］
明部電位の測定は、露光光３の発光強度を調整して表面電位が−１５０Ｖになるようにする。以下、暗部電位同様に電位変化を記録し、算出する。
この値が２０％未満であれば本発明の範囲に入っているといえる。
説明は負帯電としたが、帯電極性および露光波長は、電子写真感光体の種類に応じて適宜選択する。
【０１５０】
＜体積抵抗測定方法＞
測定装置は、抵抗計に超高抵抗計Ｒ８３４０Ａ（アドバンテスト社製）、試料箱は超高抵抗測定用試料箱ＴＲ４２（アドバンテスト社製）を使用するが、主電極は直径２５ｍｍ、ガード・リング電極は内径４１ｍｍ、外径４９ｍｍとする。
【０１５１】
サンプルは次のように作製する。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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分間行うことにより得られる。
【０１５５】
蒸着操作を終了したものを測定サンプルとする。
【０１５６】
測定雰囲気は２３℃／５５％とし、測定サンプルはあらかじめ同雰囲気下に１２時間以上放置しておく。
【０１５７】
測定はディスチャージ１０秒、チャージ３０秒、測定３０秒とし、印加電圧１００Ｖで測定を行う。
【０１５８】
＜厚さ測定方法＞
中間転写ベルトの厚さムラは、最低値１μｍのダイアルゲージにおいて、ベルトの両端部から５０ｍｍ、中央について周方向に等間隔で４点全周にわたって測定し、中間転写ベルト１本につき合計１２点を平均した。
【０１５９】
【実施例】
以下に、実施例にしたがい、本発明をより一層詳細に説明する。
【０１６０】
なお、実施例中の「部」は「質量部」を意味する。
【０１６１】
（実施例１）
＜電子写真感光体の製造方法＞
外径４７ｍｍ、長さ２７０ｍｍのアルミニウムシリンダーに浸漬塗装により導電性金属酸化物とフェノール樹脂からなる膜厚２０μｍの導電層を設けた。
【０１６２】
その後、メトキシメチル化ナイロンからなる膜厚１μｍの中間層を上記導電層上に塗装し、さらにその上に電荷発生物質としてガリウムフタロシアニンを含有する膜厚０．０５μｍの電荷発生層を浸漬塗布で形成した。
【０１６３】
次に、下記式（１）で示される構造を有する電荷輸送物質０．９部、
【化５】
2003162157.tif 000005
【０１６４】
下記式（２）で示される構造を有する電荷輸送物質８．１部と、
【化６】
2003162157.tif 000006
【０１６５】
ポリアリレート樹脂１０部からなる膜厚２０μｍの電荷輸送層を前記電荷発生層上にやはり浸漬塗装により設け、直径約４７ｍｍの剛体ドラム形状の電子写真感光体１を製造した。
【０１６６】
＜中間転写ベルトの製造方法＞
下記材料より中間転写ベルトを製造した。
【０１６７】
フッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）  １００部
ポリエーテルエステルアミド（ペレスタットＮＣ６３２１：三洋化成工業（株）製）  １１部
酸化亜鉛  ２５部
この材料を、シリンダー内の減圧装置が付いた２軸の押し出し機を使用して、２１０℃の温度で各材料を溶融混練しつつ、気化成分を減圧除去した。
【０１６８】
その後、直径２ｍｍ程度のストランドで押し出してカットし、ペレットとした。
【０１６９】
これを成型用原料１とした。
【０１７０】
上記成形用原料１は、本発明の上記特性を満たすため、物質の移動を生じ難い高分子量の抵抗調整剤であるポリエーテルエステルアミドを使用し、さらに不活性の無機粉体として酸化亜鉛を加えて、電子写真感光体との当接面面積を低減させるような構成としたものである。
【０１７１】
次に、図３の成形装置において、成形用ダイ１０３は直径１００ｍｍの単層用環状ダイでスリットは０．８ｍｍとした。
【０１７２】
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成形用原料１を投入し、加熱溶融してダイから２１０℃で筒状に押し出した。
【０１７３】
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、冷却を行った。
【０１７４】
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。
【０１７５】
この時にフィルムの厚さを１００μｍに調整した。なお、空気の導入は直径が所望の値になった時点で停止した。
【０１７６】
さらに、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した。
【０１７７】
肉厚が安定した後、長さ２９０ｍｍで切断して筒状フィルム１を成形した。
【０１７８】
この筒状フィルム１を、熱膨張率の異なる金属からなる一組の円筒型を用いてサイズと表面平滑性の調整および折り目除去を行った。
【０１７９】
まず、熱膨張率の高い内型に筒状フィルム１を被せた。
【０１８０】
次に、内面を平滑に加工した外型に前記フィルム１を被せた内形を挿入し、１７０℃で４０分間加熱した。この際にも、気化成分や低分子量成分の除去が促進されていた。
【０１８１】
冷却後、筒状フィルム１を型から外して端部をカットし、端部裏面にウレタンエラストマーからなる蛇行防止部材を取り付けて、直径１４０ｍｍ、長さ２５０ｍｍ、肉厚１００μｍの中間転写ベルト１を作製した。
【０１８２】
この中間転写ベルト１および電子写真感光体１を使用して本発明の方法で当接試験を行った。
【０１８３】
当接試験を行うサンプルは、画像確認用、表面割れ確認用および電位確認用の３つを１組とした。
【０１８４】
これらのサンプルを、４５℃／９５％ＲＨの高温高湿の環境下に放置し、放置時間は１０時間と３３６時間とした。
【０１８５】
当接試験終了後、各時間１組について走査電子顕微鏡による表面観察を行ったところ、１０時間放置サンプル、３３６時間放置サンプルとも、電子写真感光体および中間転写ベルトに割れは認められなかった。
【０１８６】
またさらに、２３℃／５５％ＲＨの環境に１日間放置した後、電子写真感光体の明部電位および暗部電位を測定したところ、当接部位と非当接部位との差異は認められず、良好な結果であった。
【０１８７】
同様に、２３℃／５５％ＲＨの環境に１日間放置後、中間転写ベルトと電子写真感光体を図７に示す構成の中間転写ベルト−電子写真感光体一体プロセスカートリッジに組み込んだ。これを実施例１のプロセスカートリッジとする。
【０１８８】
図７において、ユニット構成は大きく２つに分割される。
【０１８９】
１つは、図８に示される電子写真感光体ユニット５０である。
【０１９０】
これは、廃トナー容器２５２と一体構成をとる電子写真感光体フレーム２５９に電子写真感光体１、帯電手段（帯電ローラー）２、電子写真感光体クリーニング手段（クリーニングブレード）２５３、スクリュー２５４、ドラムシャッター２５５を主要部品として構成されている。
【０１９１】
もう１つは、図９に示される中間転写ベルトユニット２５１である。
【０１９２】
これは、中間転写ベルトフレーム２４５に中間転写ベルト５を二次転写対向ローラー８とテンションローラー（従動ローラー）１２により張架し、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手段（一次転写ローラー）２５８、二次転写対向ローラー（駆動ローラー）８には電荷付与手段９が配置されている。なお、二次転写対向ローラー（駆動ローラー）８は中間転写ベルト５を回転させるための駆動ローラーとしての機能も有している。
【０１９３】
この２つのユニットは、電子写真感光体フレーム２５９の左右両端に設けられた突起部２７１が、中間転写ベルトフレーム２４５に設けられた位置決め穴２７２にそれぞれ挿入され、一方、電子写真感光体フレーム２５９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２７３が、中間転写フレーム２４５のロック穴２７４に嵌められて連結されている。
【０１９４】
ここで、中間転写フレーム２４５に設けられた位置決め穴２７２、およびロック穴２７４は、電子写真感光体フレーム２５９に設けられた突起部２７１、フック部爪２７３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２５０と中間転写ベルトユニット２５１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。
【０１９５】
また、位置決め穴２７２には、テーパー部２７２ａが設けられ、着脱しやすくなっている。
【０１９６】
図７において、電子写真感光体ユニット２５０のフック爪２７３を押して中間転写ベルトユニット２５１のロック穴２７４から外し、電子写真感光体ユニット２５０を回転させることで、図８、図９に示すように電子写真感光体ユニットと中間転写ベルトユニットに分割できる。
【０１９７】
連結の際には、上記とは逆に、電子写真感光体ユニット２５０の突起部２７１を中間転写ベルトユニット２５１の位置決め穴２７２に差込み、取り外し時とは逆方向に回転させて、フック爪２７３をロック穴２７４に押し込むことで、２つのユニットが連結される。
【０１９８】
このように、電子写真感光体ユニットと中間転写ベルトユニットとに分離可能であり、電子写真感光体ユニットと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という構成を採ることで、ユーザーは、プロセスカートリッジを電子写真装置本体から取り出した後に、取り出したプロセスカートリッジを電子写真感光体ユニットと中間転写ベルトユニットとに分離し、寿命に達したユニットのみを交換することが可能となり、ユーザーのコスト負担も軽減することができる。
【０１９９】
電荷付与手段９には、非図示の給電板が接続されており、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に組み込んだ際に、画像形成装置本体から非図示の給電板を通して電荷付与手段９に給電可能となる。これによって、中間転写ベルト５上の転写残トナーを、感光体と逆の極性に帯電させることができる。
【０２００】
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。ここでは直流に交流を重畳して印加した。
【０２０１】
一次転写時と逆極性に帯電された前記転写残トナーは、電子写真感光体１との当接部およびその近傍において電子写真感光体１に静電的に転写されることにより、中間転写ベルトがクリーニングされる。この工程は一次転写と同時に行うことができるため、スループットの低下を生じなかった。
【０２０２】
テンションローラー（従動ローラー）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（従動ローラー）および二次転写対向ローラー（駆動ローラー）の直径は２８ｍｍのものを用いた。
【０２０３】
この中間転写ベルト−電子写真感光体一体プロセスカートリッジを、図１に示す構成の電子写真装置に設置し、同じ環境下で８０ｇ／ｍ２紙にフルカラー画像のプリント試験を行った。
【０２０４】
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。
【０２０５】
得られた画像を目視で評価したところ、色ムラおよび転写抜けなどの問題の無い良好なフルカラー画像が得られた。
【０２０６】
また、中間転写ベルト１について、本発明の試験方法で抵抗測定を行ったところ体積抵抗値は９．８×１０１１Ω・ｃｍであった。
【０２０７】
また、さらに最終試験として、実施例１のプロセスカートリッジの輸送試験を行った。
【０２０８】
試験方法は、東京−シドニー間で未使用のプロセスカートリッジを船便で輸送した後、帰路は航空便とし、船による高温高湿環境の輸送と航空輸送を同時に行った際の問題の発生の有無を確認するものとした。
【０２０９】
輸送後、回収したプロセスカートリッジを上記と同様のプリント試験を行ったところ、やはり問題のない画像が得られ、長期間輸送を行っても問題の無い性能を有していることが実証された。
【０２１０】
評価結果を表１および表２に示す。
【０２１１】
（実施例２）
配合比を下記のとおりに変更した以外は、実施例１と同様にして中間転写ベルト２を作製した。
【０２１２】
フッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）  １００部
ポリエーテルエステルアミド（ペレスタットＮＣ６３２１：三洋化成工業（株）製）  ８部
パーフルオロブタンスルホン酸カリウム  ２部
酸化亜鉛  ２５部
パーフルオロブタンスルホン酸カリウムは、塩の中でも水溶性が低い点と、フッ素含有のためフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）と相溶しやすいなど、高温高湿下でも中間転写ベルト表面に析出しにくい特性を有していた。
【０２１３】
中間転写ベルト２について、実施例１と同様の方法で物性の測定と画像プリント試験、および、輸送試験を行った。その結果は実施例１と同様に良好なものであった。
【０２１４】
評価結果を表１および表２に示す。
【０２１５】
（実施例３）
配合比を下記のとおりに変更し、樹脂に合わせて、混練および成形、型加熱温度をそれぞれ２６０℃に上げた。また、型加工において外型の内面粗さをやや粗くなるように変更した。それ以外は、実施例１と同様にして中間転写ベルト３を成形した。
【０２１６】
ポリカーボネートＡ  １００部
導電性カーボンブラック  ２５部
本実施例における導電剤はカーボンブラックであり、電子写真感光体に特に悪影響を与える低分子量の有機物を含まないことが特徴である。
【０２１７】
中間転写ベルト３について、実施例１と同様の方法で物性の測定と画像プリント試験、および、輸送試験を行った。その結果は、実施例１と同様に良好なものであった。
【０２１８】
評価結果を表１および表２に示す。
【０２１９】
（実施例４）
実施例１において、ポリアリレートの代わりにポリカーボネートＺを用いた以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体２を作製した。この電子写真感光体２を使用した以外は、実施例１と同様の方法で物性の測定と画像プリント試験、および、輸送試験を行った。その結果は、実施例１と同様に良好なものであった。
【０２２０】
評価結果を表１および表２に示す。
【０２２１】
（比較例１）
配合比を下記のとおりに変更した以外は、実施例１と同様にして比較中間転写ベルト１を製造した。
【０２２２】
フッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）  １００部
ポリエーテルエステルアミド（ペレスタットＮＣ６３２１：三洋化成工業（株）製）  ２０部
パーフルオロブタンスルホン酸  ４部
フタル酸ジオクチル（可塑剤）  １部
比較中間転写ベルト１について、実施例１と同様の試験と画像プリント試験を行ったところ、１０時間の当接試験を行った電子写真感光体上に長さ０．５〜０．８μｍのクラックが少数発生し、さらに、３３６時間当接試験した電子写真感光体上には、３０〜１５０μｍのクラックが多数発見された。
【０２２３】
また、１０時間の当接試験を行った電子写真感光体の電位を測定したところ、中間転写ベルトと当接していた部位の明部電位が周囲より２１％高く、当接部位の暗部電位は逆に１５％低くなっていた。さらに、３３６時間当接した電子写真感光体の中間転写ベルトと当接していた部位の電位は、明部電位が３２％も高く、暗部電位は周囲より２１％低くなっていた。
【０２２４】
この中間転写ベルトと電子写真感光体を用いて実施例１の方法で画像を確認した。
【０２２５】
１０時間放置した電子写真感光体はハーフトーン画像や白画像において中間転写ベルトとの当接部に対応する部位で画像濃度が濃くなり、３３６時間放置した電子写真感光体ではハーフトーンやベタ白画像にもっと顕著な高濃度のスジが発生し、高濃度の画像では逆に色の薄いスジが発生した。
さらに、輸送試験をしたプロセスカートリッジでもハーフトーン画像と白画像において濃度の濃いスジが発生し、長期間の輸送に耐えられないことが判明した。
【０２２６】
評価結果を表１および表２に示す。
【０２２７】
（比較例２）
中間転写ベルトの配合比を下記のとおりに変更し、各材料をよく混合後、加熱した遠心成形用型に流し込み、回転させつつ溶媒の気化とウレタン化反応を行って、遠心成形法により直径１４０ｍｍ、厚さ５００μｍのウレタンエラストマーからなるベルトを作製し、端部カットおよび蛇行防止リブを貼り付けて比較中間転写ベルト２を作製した。
【０２２８】
ポリエステルポリオール（アジピン酸とブチレングリコールから合成）  １００部
イソシアネート（トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ））  ２０部
導電性カーボンブラック  ２０部
メチルイソブチルケトン（溶媒）  １００部
比較中間転写ベルト２について、実施例１と同様の方法で物性の測定と画像プリント試験を行ったところ、１０時間の当接試験を行った電子写真感光体において中間転写ベルトと当接していた部位に３〜１２μｍのクラックが多数発見された。
【０２２９】
さらに、３３６時間放置した電子写真感光体は、中間転写ベルト当接部に５００〜８００μｍのクラックが多数あり、中間転写ベルト当接部近傍も長さ１５〜３０μｍ程度のクラックが少数発生していたため、溶媒などの気化成分により直接接触していない部位でも影響があるものと推測された。
【０２３０】
また、この電子写真感光体の中間転写ベルトとの当接部位と周囲との電位差は１０時間放置で暗部電位は大差なく、明部電位で＋８％、３３６時間放置では明部電位で＋１８％であった。
【０２３１】
画像プリント試験では、１０時間放置した電子写真感光体で中間転写ベルト当接部に対応してハーフトーン画像に濃度の濃いスジ状部分があり、さらに当接部とその周囲で文字や細線のボケも発生した。
【０２３２】
３３６時間放置したものは、さらに顕著な画像不良が発生した。
【０２３３】
さらに、輸送試験をしたプロセスカートリッジでも上記と同様の現象が発生しており、長期間の輸送に耐えられないことが判明した。
【０２３４】
評価結果を表１および表２に示す。
【０２３５】
【表１】
2003162157.tif 000007
【０２３６】
【表２】
2003162157.tif 000008
【０２３７】
【発明の効果】
本発明によれば、メンテナンスが容易で、着脱する電子写真装置の小型化とコストダウンが図れ、長期間の輸送や放置においても、良好な画像が得られ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、該プロセスカートリッジ用の中間転写ベルトを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の中間転写ベルト−電子写真感光体一体プロセスカートリッジを備えた電子写真装置の概略図である。
【図２】
本発明の中間転写ベルト−電子写真感光体一体プロセスカートリッジの概略図である。
【図３】
本発明の中間転写ベルト（単層）の成形装置の概略構成図である。
【図４】
本発明の中間転写ベルト（２層）の成形装置の概略構成図である。
【図５】
中間転写ベルト−電子写真感光体の当接試験方法を示す図である。
【図６】
電子写真感光体の明部電位−暗部電位の測定方法を示す図である。
【図７】
ローラー形状の電荷付与手段を有する、中間転写ベルト−感光ドラム一体プロセスカートリッジである。
【図８】
図７のプロセスカートリッジを構成する中間転写ベルトユニットである。
【図９】
図７のプロセスカートリッジを構成する感光ドラムユニットである。
【符号の説明】
１  電子写真感光体
２  帯電手段（帯電ローラー）
３  露光光
５  中間転写ベルト
６  一次転写手段（一次転写ローラー）
７  二次転写ローラー
８  二次転写対向ローラー（駆動ローラー）
９  電荷付与手段（電荷付与ローラー）
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
１６  定着手段
３０，３１，３２，３３  電源
４１  イエロー色現像手段
４２  マゼンタ色現像手段
４３  シアン色現像手段
４４  ブラック色現像手段
５０  ローラー
５１  表面電位計
５２  前露光手段
５３  記録装置
１００，１０１  押し出し機
１０２  ホッパー
１０３  環状ダイ
１０４  気体導入路
１０５  外部冷却リング
１０６  安定板
１０７  ピンチローラー
１０８  カット装置
１１０  筒状フィルム
Ｐ  転写材
２４５  中間転写ベルトフレーム
２５０  電子写真感光体ユニット
２５１  中間転写ベルトユニット
２５２  廃トナー容器
２５３  電子写真感光体クリーニング手段（クリーニングブレード）
２５４  スクリュー
２５５  ドラムシャッター
２５８  一次転写手段（一次転写ローラー）
２５９  電子写真感光体フレーム
２７１  突起部
２７２  位置決め穴
２７２ａ  テーパー部
２７３  フック部の爪
２７４  ロック穴