JP2000029352A - 電子写真装置用無端ベルトの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無端ベルトの基材とガイド用リブとの接着工
程を迅速かつ強固に行なうことを可能とし、長期使用に
おいても安定して走行する電子写真装置用無端ベルトを
生産性よく製造する方法の提供。 【解決手段】 可撓性フィルム状の基材を環状に形成す
ると共に、その内周に側縁に沿って柔軟性材料からなる
ガイド用リブを接合した無端ベルトの製造方法におい
て、ガイド用リブと基材との接合を、超音波ウエルダー
を用いて行なうことを特徴とする電子写真装置用無端ベ
ルトの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置に使
用される無端ベルトの製造方法に関する。更に詳しく
は、蛇行防止用のリブを有し、長期間安定走行可能な電
子写真装置用の無端ベルトを生産性よく製造する方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真式画像形成方法は、即時に高品
質の画像が得られることから、近年では、複写機やプリ
ンター等において広く利用されている。そして、その中
核となる感光体として、性状がフレキシブルで装置内で
の配設の自由度が大きい等の理由から無端ベルト状電子
写真感光体が広く使用されている。

【０００３】無端ベルト状感光体２０は、図４に示すよ
うに合成樹脂フィルム上に、金属層を積層し、その上に
電荷発生層、電荷輸送層等の感光体層を形成した感光体
シートを所定の寸法に裁断し、その両端部を超音波シー
ル機等を用いて融着して環状に形成して作成され、画像
形成機構として用いられている。２１は帯電器、２２は
露光用光学系、２３は現像器、２４はクリーナー、２５
は転写荷電器、２６は転写用の用紙である。

【０００４】また、電子写真装置においては、中間転写
ベルト３０が使用される。中間転写ベルト３０は、図５
に示すように、感光ドラム２０ａ上に現像器２３によっ
て現象された画像を一旦中間転写ベルト３０上に転写し
て、これを用紙２６に再度転写するものである。しかし
て、無端ベルト状電子写真感光体２０あるいは中間転写
ベルト３０は走行中に横方向の力が加わって蛇行が発生
しやすいという問題がある。このため、無端ベルト状感
光体２０等は図６に示すように、その裏面の側縁に沿っ
て、ゴム状の柔軟材料からなるリブ材を接合してガイド
用のリブ３１を接合し、該リブ３１をロール３２の溝３
３に嵌合して走行させることによって蛇行を防止する方
法がとられている。

【０００５】しかし、ガイド用のリブ３１は、駆動ロー
ル３２の外周を廻る度に屈曲が繰り返されるために軟質
の材料が使用されており、生産性を高めるためには軟質
の材料によってフィルム状体の側縁にリブ状体を効率よ
く形成する技術が必要となる。従来、リブ形成方法とし
てフィルム状基材の裏面に、表裏に貫通した長溝状の型
窪を形成した型板を重ね、長溝内にシリコンゴム等を充
填してフィルム状体上に直接リブ状体を形成する方法が
とられている。

【０００６】しかし、リブ状体を直接成形する場合は、
充填されたリブ材が硬化するまでの間、型板が動かない
ように固定しておく必要があり生産効率を上げることが
できなかった。また、別途リブ体を成形し、成形された
リブ体を両面感圧接着テープあるいは接着剤を用いてフ
ィルム状体に接合する方法も採用されている。しかし、
両面感圧接着テープを使用するときは長期間の使用によ
って接着強度の低下が生じ易い問題がある。また、反応
硬化型の接着剤、例えば、常温硬化型のシリコンゴム系
接着剤を用いて接着を行なうときは、初期強度を得るま
でに時間を要し、その間、基材とガイド用リブがずれな
いよう保持する必要があり生産性が低いものであった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は無端ベルトの
基材とガイド用リブとの接着工程を迅速かつ強固に行な
うことを可能とし、長期使用においても安定して走行す
る電子写真装置用無端ベルトを生産性よく製造する方法
を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明はかかる観点より
鋭意検討を行った結果なされたものであり、可撓性フィ
ルム状の基材を環状に形成すると共に、その内周に側縁
に沿って柔軟性材料からなるガイド用リブを接合した無
端ベルトの製造方法において、ガイド用リブと基材との
接合を、超音波ウエルダーを用いて行なうことを特徴と
する電子写真装置用無端ベルトの製造方法を提供するも
のである。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明無端ベルト１は、図１に示
すように可撓性フィルム状の基材２が環状に形成され
る。なお、本発明においてシートとフィルムは同義語と
して使用され膜厚による識別は行なわないものとする。
無端ベルトを電子写真感光体に使用する例について述べ
れば、可撓性フィルム状の基材２として導電性支持体が
用いられ、導電性支持体上に感光体層が形成される。

【００１０】導電性支持体としては、二軸延伸フィルム
に金属層を積層したものが好ましく、二軸延伸フィルム
の材質としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブ
チレンテレフタレート等の線状ポリエステル樹脂、ポリ
エチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポ
リ塩化ビニル樹脂等が挙げられるが、機械的強度、寸法
安定性等の点から線状ポリエステル樹脂、特に、ポリエ
チレンテレフタレートが好ましい。なお、樹脂フィルム
の厚みは、通常、５０〜１５０μｍ程度である。

【００１１】また、導電性支持体を構成する金属蒸着層
の金属としては、銅、ニッケル、亜鉛、アルミニウム等
が挙げられるが、中でも、アルミニウムが好ましい。な
お、金属蒸着層の厚みは、通常、４００〜１０００Å程
度であり、前記樹脂フィルムへの蒸着は、前記金属を電
熱加熱溶融蒸着法、イオンビーム蒸着法、イオンプレー
ティング法等の公知の蒸着法でなされる。また、金属層
としては、アルミニウム箔、ニッケル箔等の金属箔や、
これ等金属を積層したラミネートフィルムを用いること
ができる。この場合の金属箔は５μｍ以下が好ましい。

【００１２】導電性支持体と感光体層の間には通常使用
されるような公知のバリアー層を設けることができる。
バリアー層としては、例えば、ポリビニルアルコール、
カゼイン、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、セ
ルロース類、ゼラチン、デンプン、ポリウレタン、ポリ
イミド、ポリアミド等の有機層が使用され、必要に応じ
て酸化チタン、酸化アルミニウム等の無機粒子を添加し
てもよい。

【００１３】感光体層は、電荷発生物質と電荷輸送物質
を含む単層型であってもよく、また、電荷発生層と電荷
輸送層を積層した機能分離型であってもよい。機能分離
型感光体について述べれば、電荷発生層に用いられる電
荷発生物質としては、公知の電荷発生物質がいずれも使
用でき、フタロシアニン、アゾ色素、キナクリドン、多
環キノン、ピリリウム塩、チアピリリウム塩、インジ
ゴ、チオインジゴ、アントアントロン、ピラントロン、
シアニン等の各種有機顔料、染料等が挙げられる。中で
も無金属フタロシアニン、銅塩化インジウム、塩化ガリ
ウム、錫、オキシチタニウム、亜鉛、バナジウム等の金
属または、その酸化物、塩化物の配位したフタロシアニ
ン類が好ましい。

【００１４】電荷発生層のバインダーとしては、ポリビ
ニルブチラールなどのポリアセタール、ポリ酢酸ビニ
ル、フェノキシ樹脂等の樹脂を用いることができる。電
荷発生層の膜厚としては通常、０．１μｍ〜１μｍ、好
ましくは０．１５μｍ〜０．６μｍが好適である。また
ここで使用される電荷発生物質の含有量は、バインダー
樹脂１００重量部に対して２０〜３００重量部、好まし
くは５０〜２００重量部の範囲で用いられる。

【００１５】電荷輸送層中の電荷輸送材料としては、各
種ピラゾリン誘導体、オキサゾール誘導体、ヒドラゾン
誘導体、スチルベン誘導体、アリールアミン等の低分子
化合物を使用することができる。これらの電荷輸送材料
とともにバインダー樹脂が配合される。好ましいバイン
ダー樹脂としては例えばポリメチルメタクリレート、ポ
リスチレン、ポリ塩化ビニル等のビニル重合体、および
その共重合体、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリ
スルホン、ポリエーテル、ポリケトン、フェノキシ、エ
ポキシ、シリコーン樹脂等が挙げられ、またこれらの部
分的架橋硬化物も使用される。

【００１６】更に電荷輸送層には酸化防止剤、増感剤等
の各種添加剤を含んでいてもよい。電荷輸送層の膜厚
は、１０〜４０μｍ、好ましくは１０〜３０μｍの厚み
で使用されるのが良い。こうして得られた感光体シート
は所定の寸法に裁断した後両端部を接合する。接合方法
としては、接着剤による接合であっても、ヒートシール
バーあるいは超音波による融着装置による溶着であって
もよい。

【００１７】なお、後述するように、基材２の両端部を
接合する前にガイド用リブ３を接合することもできる。
本発明無端ベルトを中間転写ベルトとして用いるとき
は、可撓性フィルム状の基材１の樹脂組成物は、熱可塑
性樹脂や熱硬化性樹脂またはゴムのいずれに限定される
ことはないが、熱可塑性樹脂あるいは熱可塑性エラスト
マーが連続押し出し成形が可能であるため製造コストの
点で望ましい。

【００１８】熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン（高
密度、中密度、低密度、直鎖状低密度）、プロピレンエ
チレンブロックまたはランダム共重合体、ゴムまたはラ
テックス成分例えばエチレン・プロピレン共重合体ゴ
ム、スチレン・ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエン
・スチレンブロック共重合体または、その水素添加誘導
体、ポリブタジエン、ポリイソブチレン、ポリアミド、
ポリアミドイミド、ポリアセタール、ポリアリレート、
ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、変成ポリ
フェニレンエーテル、ポリイミド、液晶性ポリエステ
ル、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルフォン、ポ
リエーテルスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、
ポリビスアミドトリアゾール、ポリブチレンテレフタレ
ート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケト
ン、アクリル、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニ
ル、エチレンテトラフロロエチレン共重合体、ポリクロ
ロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレンヘキ
サフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレ
ンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリ
テトラフルオロエチレン、フッ素ゴム、アクリル酸アル
キルエステル共重合体、ポリエステルエステル共重合
体、ポリエーテルエステル共重合体、ポリエーテルアミ
ド共重合体、オレフィン共重合体、ポリウレタン共重合
体、の１種またはこれらの混合物からなるものが使用さ
れる。

【００１９】特に中間転写ドラム被覆用として好ましい
樹脂は、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、エ
チレンテトラフロロエチレン共重合体、ポリクロロトリ
フルオロエチレン、テトラフルオロエチレンヘキサフル
オロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレンパー
フルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリテトラ
フルオロエチレン等のフッ素樹脂やフッ素ゴムがトナー
等からの汚れを防止するためにも好ましく、また、ポリ
カーボネートやポリブチレンテレフタレート、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリエステルエステル共重合体、
ポリエーテルエステル共重合体等のエステル系熱可塑性
樹脂ないし熱可塑性エラストマーが耐電気特性において
電気抵抗値の変動が少なく安定のため好ましい。

【００２０】また、これらの材料に導電性フィラーを加
え、電気抵抗を調整してもよい。導電性フィラーとして
は、カーボンブラック、グラファイト、カーボン繊維、
金属粉、導電性金属酸化物、有機金属酸化物、有機金属
化合物、有機金属塩、導電性高分子等から選ばれる少な
くとも１種またはこれら数種の混合物からなるものが好
ましい。その中でも特にカーボンブラックが好ましい。
カーボンブラックとしては、アセチレンブラック、ファ
ーネスブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラ
ックがある。フィルムの外観を損なわないためにも分散
性に優れたアセチレンブラックが好ましい。

【００２１】カーボンブラックの配合量は、カーボンブ
ラックの種類により異なるが、アセチレンブラックの場
合、熱可塑性樹脂１００重量部に対して３〜２５重量部
が好ましく、ケッチェンブラックの場合には１〜１０重
量部が好ましい。上記範囲未満では導電性に乏しく、上
記範囲以上では製品の外観が悪くなり、また材料強度が
低下して好ましくない。

【００２２】樹脂組成物には、本発明の目的を阻害しな
い限りにおいて、通常の樹脂組成物に配合される各種の
付加的成分を含むことができる。このような成分として
は、酸化防止剤、滑剤、離型剤などがある。これ等の中
間転写ベルト用材料はＴダイあるいは環状ダイを用いて
フラットシートを成形し、これを所定の寸法に切断した
後両端部を接合することによって得ることができる。接
合は、無端ベルト状感光体について述べた手段を利用す
ることができる。また、環状ダイを用いて内部マンドレ
ル方式で筒状に成形し、これを所定の長さで裁断するこ
とによってシームレスチューブとすることもできる。

【００２３】本発明における無端ベルト１は、環状の基
材２、あるいはフラットな基材２を環状に接合した後、
または接合する前のフラットな状態において、所定の幅
をもつ可撓性フィルム２の内周となる面にその側縁に沿
って図１に示すように、予じめ成形された細幅帯状体が
接合されてガイド用リブ３が形成される。

【００２４】ガイド用リブ３の材質は、柔軟性があり、
耐屈曲性のある材料であれば特に制限はないが、ＪＩＳ
Ｋ７２１５（Ａ型）による硬度が６０度以下、好まし
くは５０度以下のエラストマーが好ましく、具体的に
は、ネオプレンゴム、ウレタンゴム、ブチルゴム、シリ
コーンゴム等が好ましい。中でも基材への接着性、電気
絶縁性、耐湿・耐溶剤・耐オゾン・耐熱等の環境性等よ
りシリコーンゴムが良い。シリコーンゴムとしては、特
に制限はなく、熱加硫型、低温硬化型のいずれであって
もよい。また成形方法もいかなる成形法であってもよく
射出成形、押出成形、カレンダー成形、注型成形等目的
に応じた方法で成形される。

【００２５】ガイド用リブ３の断面形状は特に制限はな
いが、一般には、断面形状が方形、直方形、三角形ある
いは台形とされる。フィルム状の基材２とガイド用リブ
３の接合は、超音波ウエルダーによる超音波溶着が行な
われる。超音波溶着は、図２に示すように、ロール５を
用いて行なうことができる。ロール５にはガイド用リブ
３を受入れる溝６が形成され、ガイド用リブ３は溝６に
嵌合して送給されると共に、ロール５にはフィルム状の
基材２が送られてガイド用リブ３と基材２が重ねられ、
その重ね部の上部から超音波ウエルダーのホーン７が押
し当てられて超音波溶着が行なわれる。

【００２６】また、基材２とガイド用リブ３の間に接合
テープを介装せしめることも溶着強度を上げる上で好ま
しい方法である。接合テープ８を使用して接合する方法
としては図３に示すようにガイド用リブ３と基材２をロ
ール５に送ると共に、ガイド用リブ３と基材２の接合部
に、接合テープ８を送給してガイド用リブ３、接合テー
プ８および基材２を積層した状態で超音波ウエルダーの
ホーン７で押圧しながら超音波融着することができる。
接合テープ８は、基材２とガイド用リブ３の双方に対し
て親和性を有し、超音波ウエルダーによって双方に接合
を示す材料が用いられる。

【００２７】また、本発明においては、接着剤を用いる
ことができ、基材２の接合面およびガイド用リブの接合
面の一方または双方に接着剤を塗布した後超音波溶着さ
れる。接着剤としては、ウレタン系接着剤、アクリル系
接着剤、シリコーン系接着剤、エポキシ接着剤等を用い
ることができる。本発明無端ベルト１は、無端ベルト状
感光体２０としてあるいは中間転写ベルト３０として、
図６に示す溝３３付ロール３２、あるいは図７に示すよ
うにテーパーリング３４，３４を有するロール３５等を
用いて駆動することができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明はかかる構成からなるから、無端
ベルトの製造が極めて効率的で生産性に優れると共に、
得られた無端ベルトのガイド用リブの取付けが正確で強
固となるから長期の使用においても安定に走行する無端
ベルトとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明無端ベルトの実施例を示す一部切欠き斜
視図。

【図２】本発明無端ベルトの製造において、基材とガイ
ド用リブを接合する方法を示す部分斜視図。

【図３】本発明の基材とガイド用リブを接合する他の例
を示す部分斜視図。

【図４】無端ベルト状感光体を示す側面図。

【図５】中間転写ベルトを示す側面図。

【図６】無端ベルトの使用状態を示す一部切欠き斜視
図。

【図７】無端ベルトの使用状態を示す縦断面図。

【符号の説明】

１ 無端ベルト ２ 基材 ３ ガイド用リブ ５ ロール ６ 溝 ７ 超音波ウエルダーのホーン ８ 接合テープ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可撓性フィルム状の基材を環状に形成す
   ると共に、その内周に側縁に沿って柔軟性材料からなる
   ガイド用リブを接合した無端ベルトの製造方法におい
   て、ガイド用リブと基材との接合を、超音波ウエルダー
   を用いて行なうことを特徴とする電子写真装置用無端ベ
   ルトの製造方法。
2. 【請求項２】 ガイド用リブと基材との間に、双方に対
   して親和性を有する接合テープを介在させて超音波溶着
   する請求項１記載の電子写真装置用無端ベルトの製造方
   法。
3. 【請求項３】 基材の接合面および／またはガイド用リ
   ブの接合面に接着剤を塗布した後超音波溶着する請求項
   １記載の電子写真装置用無端ベルトの製造方法。
4. 【請求項４】 無端ベルトが無端ベルト状電子写真感光
   体である請求項１〜３いずれかに記載の電子写真装置用
   無端ベルトの製造方法。
5. 【請求項５】 無端ベルトが中間転写ベルトである請求
   項１〜３いずれかに記載の電子写真装置用無端ベルトの
   製造方法。