JP2000132001A - 電子写真装置用無端ベルトおよびその製造方法 - Google Patents

電子写真装置用無端ベルトおよびその製造方法

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JP2000132001A
JP2000132001A JP30072998A JP30072998A JP2000132001A JP 2000132001 A JP2000132001 A JP 2000132001A JP 30072998 A JP30072998 A JP 30072998A JP 30072998 A JP30072998 A JP 30072998A JP 2000132001 A JP2000132001 A JP 2000132001A
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endless belt
rib
sheet
electrophotographic apparatus
guide rib
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Masahiro Fuse
昌宏 布施
Hiroaki Takamura
寛昭 高村
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Mitsubishi Chemical Corp
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  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期の使用においてもガイド用リブの摩耗あ
るいは剥離がなく、長期に安定して走行させることがで
きる電子写真装置用無端ベルトおよびかかる無端ベルト
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において、ガイド用リ
ブの上面および/または側面を平均粗さRaが0.3μ
m以上の粗面としたことを特徴とする電子写真装置用無
端ベルト。

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およびそ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およびその製造方法に
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。無端ベルト状感光体
20は、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
融着機等を用いて融着して図4に示すように環状に形成
され、画像形成装置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は転写電荷器である。
【0003】また、電子写真装置においては、図5に示
すように中間転写ベルト30が使用される。中間転写ベ
ルト30は、感光ドラム20a上に現像器23によって
現像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は走行中に蛇行が発生する問題がある。
【0004】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を形
成し、該リブ31をローラ32の溝33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。ガイド用リブ31を接合した無端ベルト状感光体2
0等の無端ベルトは、回転走行の際、ローラ32の外周
を廻る度に屈曲が生じるためシリコンゴム等の柔軟性材
料で形成されている。
【0005】しかし、シリコンゴム等の柔軟性材料はロ
ーラ32に対する摩擦抵抗が大きくすべり性が悪い。ガ
イド用リブ31とローラ32の周面の摩擦抵抗が大きい
場合は無端ベルトに対して横方向の力が作用して横ぶれ
が生じた場合、横ぶれの阻止または元の位置への復帰に
大きな力を必要としていた。このため、ガイド用リブ3
1に走行方向に平行な方向あるいは横方向に大きな力が
加わり、ガイド用リブ31の接合が剥離する問題があっ
た。
【0006】また、ガイド用リブ31の側面と溝33の
側壁との摩擦抵抗が大きくなるとガイド用リブ31の摩
耗が大きくなり、また、ガイド用リブ31がローラ32
の周面に乗り上げる問題がある。また、柔軟性材料の滑
性を改良して摩擦抵抗を小さくするような改質を行なう
と接着性が低下して基材との接合強度が低下する問題が
あった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は長期の使用に
おいてもガイド用リブの摩耗あるいは剥離がなく、長期
に安定して走行させることができる電子写真装置用無端
ベルトおよびかかる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】本発明はかかる問題を解
決するため鋭意検討を行った結果なされたもので、 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において、ガイド用リブの上面お
よび/または側面を平均粗さRaが0.3μm以上の粗
面としたことを特徴とする電子写真装置用無端ベルト、
および 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において、柔軟性材料を、
少なくとも片面が平均粗さRa0.3μm以上の粗面の
シート状に形成し、該シート状体を細幅にスリットして
リブ体とし、該リブ体を粗面とされた面を上面または側
面として、基材に接合する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】本発明において無端ベルト1は、
図1に示すように、可撓性フィルム状の基材2を環状に
形成する。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積層形成
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。
【0011】なお、樹脂フィルムの厚みは、通常、50
〜150μm程度である。また、導電性支持体を構成す
る金属層としては金属蒸着層を用いることができ、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、400〜100
0Å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を使用することがで
きる。
【0017】なお、後述するように両端部を接合する前
にガイド用リブを設けることもできる。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2の樹脂組成物は、熱可塑性樹脂の熱硬化性
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、変性ポリ
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】特に中間転写ベルト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
フラットシートとして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。
【0023】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。こうし
て得られた所定の幅をもち環状の可撓性フィルム状の基
材2の内周面にその側縁に沿って図1に示すようにガイ
ド用リブ3が接合される。ガイド用リブ3を形成する材
料としては柔軟性があり、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20〜90度、好ましくは30〜80度のエラス
トマーが好ましく、具体的には、ネオプレン(登録商
標)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。
【0024】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ウレタンゴ
ム、シリコーンゴムが良い。シリコーンゴムとしては特
に制限はなく常温硬化型、熱加硫型いずれであってもよ
い。ガイド用リブ3は、その上面および/または側面が
粗面とされる。本発明においてガイド用リブ3の上面と
は、ガイド用リブの基材との接合面の反対側すなわち駆
動ロールの周面に接触する側の面を意味する。
【0025】粗面は平均粗さRaが0.3μm以上、好
ましくは0.3μm〜1mm、更に好ましくは0.5μ
m〜0.5mm、特に好ましくは0.9μm〜5μmの
凹凸が形成され、図2(A)に示すようにガイド用リブ
3の上面、あるいは図2(B)に示すようにガイド用リ
ブ3の側面、または、図2(C)に示すように上面およ
び側面が粗面5とされる。図2(A)に示す上面が粗面
5とされたガイド用リブ3を成形するときは、柔軟性材
料を図3(A)に示すように少なくとも片面が粗面5と
されたシート状体4を成形し、これを二点鎖線で示す位
置でスリットすることによって形成することができる。
【0026】シート状体4の成形方法については特に制
限はなく、カレンダー法、プレス成形法、Tダイ法もし
くはインフレーション成形法等の押出成形法、射出成形
法あるいは注型法等を利用することができる。また、粗
面5を形成する手段は特に制限はなく、シート状体4を
プレス成形、注型成形または射出成形によって成形する
場合には、凹凸面を有する型を用いることによってシー
ト状体4に粗面5を形成することができる。また、カレ
ンダー法によるときは、凹凸面を有する型材と重ね合せ
てカレンダリングすることによって凹凸を転写すること
によって粗面5とすることができる。
【0027】また、成形されたシート状体を機械的処理
することによって凹凸を付与してもよく、機械的手段と
しては、ブラッシング、サイドブラストを用いることが
できる。図2(B)に示すように、ガイド用リブ3の両
側面を粗面5とするときは、図3(B)に示すように両
面が粗面化されたシート状体4を形成し、これをスリッ
トした後、切断面を基材2との接合面として基材2に接
合することによって得ることができる。
【0028】図2(C)に示すようにガイド用リブの上
面と側面を粗面5とするときは、表面に粗面5が形成さ
れたシート状体4を鋸歯状回転刃で切断するか、切断後
に機械的手段によって粗面化することができる。ガイド
用リブ3は、高さが0.2〜3.0mm、好ましくは
0.3〜2.0mm、幅が1.0〜10mm、好ましく
は2〜6mm程度とされる。接合方法は特に制限はな
く、接着剤を用いた接着、あるいは両面感圧粘着テープ
を用いた接合を行なうことができる。
【0029】ガイド用リブ3の基材2への接合は、基材
2の両端部を結合して環状とした後であってもよいし、
また、環状にする前の平坦な状態で接合し、その後基材
2の両端を結合して環状としてもよい。本発明無端ベル
ト1は、図4に示す無端ベルト状電子写真感光体20と
して、あるいは、図5に示す中間転写ベルト30として
使用することができる。本発明無端ベルト1の駆動用あ
るいは案内用ロールとしては、図6に示すように溝33
を有するロール32、あるいは図7に示すように両端に
テーパーリング34,34を有するロール35を用いる
ことができる。
【0030】
【発明の効果】本発明は、ガイド用リブの表面を粗面化
したから、駆動用ローラとの摺り性がよく、摩擦抵抗が
小となるため、ガイド用リブの摩耗が少なく、また、ガ
イド用リブのローラ周面乗り上げ等のトラブルの発生が
少なく、蛇行の際の定位置復元が容易になる等の効果を
有する。
【0031】
【実施例】実施例−1 ガイド用リブとして、日本ミラクトラン社製熱可塑性ポ
リウレタンエラストマーB760PNAT(硬度62)
を用い、表面に微細な凹凸を有する合紙を重ねてカレン
ダー成形を行ない片面を粗面とした膜厚0.5mmのシ
ートを成形した。表面粗さを下記の方法で測定したとこ
ろRa=1.8μmであった。このシートの微細な凹凸
を設けた面の反対側の面に、両面感圧粘着テープとして
ソニーケミカル社製UT5220BUを添付した後、巾
3mmにスリットして長さ370mmのガイド用リブ体
を形成した。
【0032】これをポリエチレンテレフタレート二軸延
伸フィルムを基材として感光体層を形成し、導電性イン
クを用いて接地層を形成した感光体シートの裏面に両側
縁に沿って接合した後、感光体シートの両端部を超音波
シール機を用いて結合して幅245mm、周長380m
mの無端ベルト状感光体を得た。これを市販のフルカラ
ープリンタに装着してフルカラー画像を複写した。4色
細線の色ずれの最大値が0.2mmを越える場合に色ず
れありと判断する基準で評価を行ったが、試験を行った
感光体10本とも色ずれはなく良好な画像が得られた。
さらに、5000枚のフルカラー画像を複写したがリブ
のローラへの乗り上げも発生せず安定して走行した。
【0033】表面粗さ測定条件 装置:東京精密(株)製「サーフコム SE−30K」 測定長:5.0mm カットオフ値:0.8mm
【0034】実施例−2 ガイド用リブとして、東芝シリコーン社製ミラブル型シ
リコンゴムTSE221−5U(硬度50)を用いプレ
ス成形により片面を粗面とした膜厚0.5mmのシート
を得た。表面粗さRaは0.96μmであった。これを
スリット後、両面感圧粘着テープとして(株)寺岡製作
所製WFT765を用いた他は実施例1と全く同様に電
子写真感光体を得た。
【0035】これを市販のフルカラープリンターに装着
してフルカラー画像を複写した。4色細線の色ずれの最
大値が0.2mmを越える場合に色ずれありと判断する
基準で評価を行ったが、試験を行った感光体10本とも
色ずれはなく良好な画像が得られた。さらに5000枚
のフルカラー画像を印写したがリブのローラへの乗り上
げも発生せず安定して走行した。
【0036】比較例−1 表面に微細な凹凸を有する合紙を用いたカレンダー成形
法に代えて、平滑ロールを用いてシート(Ra=0.0
8μm)を成形した他は実施例1と同様に電子写真感光
体を作成し同様の実験を行った。その結果、試験を行っ
た電子写真感光体10本中7本に色ずれが生じた。
【0037】比較例−2 プレス成形に代えて平滑ロールを用いてシート(Ra=
0.09μm)を成形した他は実施例2と同様に電子写
真感光体を作成し同様の評価を行った。その結果、試験
を行った電子写真感光体10本中3本に色ずれが生じ
た。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明無端ベルトの一部切欠き斜視図。
【図2】本発明ガイド用リブを示す縦断面図。
【図3】本発明ガイド用リブの製造方法を示すシート状
体の縦断面図。
【図4】電子写真装置の無端ベルト状感光体の例を示す
側面図。
【図5】電子写真装置の中間転写ベルトを示す側面図。
【図6】従来のガイド用リブ付無端ベルトを示す一部切
欠き斜視図。
【図7】ガイド用リブ付無端ベルトを駆動するロールを
示す側面図。
【符号の説明】
1 無端ベルト 2 基材 3 ガイド用リブ 4 シート状体 5 粗面 20 電子写真感光体 30 中間転写ベルト
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // B29K 619:00 Fターム(参考) 2H032 BA09 BA18 BA23 2H035 CA05 CB06 CD09 CF02 4F213 AA31 AA33 AA45 AF01 AG05 AG13 AG16 AG28 AH12 WA04 WA15 WA53 WA60 WA63 WA74 WB01

Claims (7)

    【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において、ガイド用リ
    ブの上面および/または側面を平均粗さRaが0.3μ
    m以上の粗面としたことを特徴とする電子写真装置用無
    端ベルト。
  2. 【請求項2】 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記載の電子写真装置用無端ベルト。
  3. 【請求項3】 無端ベルトが、中間転写ベルトである請
    求項1記載の電子写真装置用無端ベルト。
  4. 【請求項4】 ガイド用リブが、シリコンゴムまたはウ
    レタンゴムである請求項1〜3いずれかに記載の電子写
    真装置用無端ベルト。
  5. 【請求項5】 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において、柔軟
    性材料を、少なくとも片面が平均粗さRaが0.3μm
    以上の粗面のシート状に形成し、該シート状体を細幅に
    スリットしてリブ体とし、該リブ体を粗面とされた面を
    上面または側面として、基材に接合することを特徴とす
    る電子写真装置用無端ベルトの製造方法。
  6. 【請求項6】 粗面が、シート状体の成形過程において
    型材によって形成される請求項5記載の電子写真装置用
    無端ベルトの製造方法。
  7. 【請求項7】 粗面が、形成されたシート状体をサンド
    ブラスト等の機械的手段によって形成される請求項5記
    載の電子写真装置用無端ベルトの製造方法。
JP30072998A 1998-10-22 1998-10-22 電子写真装置用無端ベルトおよびその製造方法 Pending JP2000132001A (ja)

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