JP2000161444A - 紫外線硬化を用いるパズルカット接合装置 - Google Patents

紫外線硬化を用いるパズルカット接合装置

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JP2000161444A
JP2000161444A JP11326113A JP32611399A JP2000161444A JP 2000161444 A JP2000161444 A JP 2000161444A JP 11326113 A JP11326113 A JP 11326113A JP 32611399 A JP32611399 A JP 32611399A JP 2000161444 A JP2000161444 A JP 2000161444A
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JP
Japan
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seam
belt
curing
light source
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English (en)
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Constance J Thornton
ジェイ ソーントン コンスタンス
Jr Edward L Schlueter
エル シュルター ジュニア エドワード
Theodore Lovallo
ラバロ テオドア
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Xerox Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 接合すべき構成要素体の二つの端の間に接着
剤を塗布し、次にこの接着剤を紫外線で硬化させて、構
成要素体を接合する装置を提供する。 【解決手段】 接合すべき構成要素体の、望ましくはパ
ズルカット継ぎ目である継ぎ目の形成に用いる接合装置
であって、この装置は、少なくとも一つの紫外線硬化光
源と、接着剤ディスペンサ３とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル、イメー
ジオンイメージ、接触静電印刷装置などの静電複写装置
に有用な、繋ぎ合わせた構成要素体、望ましくはパズル
カット接合要素体を形成するための、パズルカット接合
装置に関するものである。この接合装置は、定着ベル
ト、圧力ベルト、中間転写ベルト、トランスフューズ(t
ransfuse) ベルト、輸送ベルト、現像剤ベルト、感光体
ベルトなどの構成要素体の接合に有用である。パズルカ
ット接合装置は、構成要素体の二つの端の間に接着剤、
望ましくは紫外線硬化接着剤を塗布し、この接着剤を望
ましくは紫外光で硬化させるものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】早期の層間剥離や裂断
又は破断を防ぐため、結合強さのより大きな継ぎ目が必
要とされている。更に、波打ちを起こさない、あるいは
起こしにくい継ぎ目を備えた、改良された構成要素体が
必要とされている。また、構成要素体本体との厚さの差
が実質的に無い継ぎ目を持ち、同時に十分な強度と曲げ
柔軟性とを備えた構成要素体が必要とされている。更に
また、短時間で容易に製造できる構成要素体が必要とさ
れている。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明の実施の形態に
は、次のものが含まれる。構成要素体の二つの端の間に
接着剤を塗布し、これを硬化させて、前記構成要素体を
繋ぎ合わせる接合装置であって、この装置は、ａ）構成
要素体を位置決めするための支持体と、ｂ）接合すべき
構成要素体の二つの端の間に接着剤を塗布するための接
着剤ディスペンサと、ｃ）前記構成要素体の前記の二つ
の端の間の前記接着剤を硬化するために取り付けた、第
１紫外線硬化光源とを含むものである。
【０００４】また、次の実施の形態も含まれる。構成要
素体の二つの端の間に接着剤を塗布し、これを硬化させ
て、前記構成要素体を繋ぎ合わせる接合装置であって、
この装置は、ａ）構成要素体を位置決めするための支持
体と、ｂ）接合すべき構成要素体と接して置き、構成要
素体を前記支持体に固定するための、開口部を備えた構
成要素体固定装置と、ｃ）接合すべき構成要素体の二つ
の端の間に紫外線硬化接着剤を塗布するための接着剤デ
ィスペンサと、ｄ）紫外光を用いて、前記構成要素体の
前記の二つの端の間の前記接着剤を硬化するために取り
付けた、紫外線硬化光源と、ｅ）前記硬化光源及び前記
接着剤ディスペンサの位置を制御する、ｘｙｚ位置決め
装置とを含むものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明は、継ぎ目の接着性に優
れ、結合強さがより大きく、継ぎ目における厚さが実質
的に一様であるエンドレス可撓性接合要素体を繋ぎ合わ
せるための装置に関するものである。更にこの装置は実
施の形態において、波打ちを生じにくく、このため通常
サイクルの間にベルトと接触する他の構成要素体に対す
る妨害を少なく、あるいは無くすことのできる構成要素
体を製造する。本発明は実施の形態において、紫外線硬
化時間が短いため継ぎ目の製造サイクル時間を短縮し、
電子写真構成要素体を比較的早く調製及び製造すること
ができる。更に、この装置は、結合強さが大きいため裂
断しにくく、継ぎ目の引っ張り破断抵抗が向上した継ぎ
目を形成する。また、この装置は実施の形態において、
継ぎ目高さがより小さく実質的にゼロであるため、清掃
効率に優れ、また現像効率に優れた継ぎ目を形成する。
【０００６】この装置は、デジタル、イメージオンイメ
ージ、接触静電印刷装置などの電子写真装置に有用な、
感光体ベルト、シート又はフィルムなどのベルト類を含
む、様々なタイプの構成要素体の接合に用いられる。し
かし、この装置は、静電写真印刷法や、デジタル、イメ
ージオンイメージ、接触静電写真印刷などの電子写真印
刷法に用いられる、感光体、中間転写部材、定着部材、
トランスフィクス部材、バイアス転写部材、バイアス荷
電部材、現像剤部材、画像搬送部材、コンベア部材等
の、様々な方法及び部品に用いられる構成要素体の接合
に用いることができる。この装置は、相互嵌合要素の間
隙に、より強固な結合を形成する手段を用いて構成要素
体を接合する。より強固な結合を形成する素材は、ベル
トの被覆層の素材に化学的、物理的に悪影響を及ぼさな
いものである。
【０００７】図１に示す典型的な静電複写装置では、コ
ピーすべき原図の光イメージを感光部材上に静電潜像と
して記録する。次に、一般にトナーと呼ばれる検電気的
熱可塑性樹脂粒子を静電潜像に付着させ、これを目に見
えるものとする。詳細に述べるならば、電源１１より電
圧を供給される充電器１２を用いて、感光体１０の表面
に荷電する。次に、レーザー及び発光ダイオードなどの
光学系又は画像入力装置１３からの光を、感光体に画像
の形に露光し、その上に静電潜像を形成する。一般に、
この静電潜像は、現像剤部１４からの現像剤混合物と画
像とを接触させて現像する。現像は、磁気ブラシ、パウ
ダクラウド(powder cloud)等の、既知の現像法を用いて
行うことができる。
【０００８】光伝導面上に画像の形に置かれたトナー粒
子を、次に転写手段１５によりコピーシート１６へ転写
する。転写手段１５としては、圧力転写又は静電転写を
用いることができる。あるいは、現像画像を中間転写部
材に転写し、次にコピーシートに転写することもでき
る。
【０００９】現像画像の転写を終えたコピーシート１６
は、（図１で溶融及び圧力ロールと示されている）定着
部１９へ進む。定着部１９では、コピーシート１６を溶
融部材２０と圧力部材２１との間を通し、現像画像をコ
ピーシート１６に定着させて恒久的な画像とする。ある
いは、圧力ローラと圧接した溶融ベルト、圧力ベルトと
接した溶融ローラ、又は同様な装置などの他の定着部材
により定着を行う。転写の後、感光体１０は清掃部１７
へ進み、ここで感光体１０上に残ったトナーをブレード
２２（図１に示す）、ブラシ又は他の清掃装置を用いて
除去する。
【００１０】図２に、本発明により製造されるベルトの
実施の形態の一例を示す。ベルト３０には継ぎ目３１が
あり、この継ぎ目３１は、パズルカット継ぎ目のひとつ
の実施の形態の例を示すものである。ベルトは、ローラ
３２によって定位置に保持し、回転される。ベルト３０
を水平に、あるいは垂直に保持するいずれの場合も、ベ
ルト３０が平面上にあるならば継ぎ目３１の機械的結合
関係は２次元平面内にあることに注意されたい。図２で
は、継ぎ目をベルトの平行な２辺に垂直に示している
が、継ぎ目が平行な２辺に対して角度を成す、あるいは
斜めになっていても良いことは理解されよう。継ぎ目に
角度をつけることにより、装置に発生するノイズをより
均一に分散し、各嵌合要素又は結合点にかかる力を小さ
くすることができる。
【００１１】望ましい実施の形態では、本装置は、ベル
ト素材の端の間に幾何学的関係を持たせることにより、
ベルトの端を繋ぎ合わせ、この場合はパズルカットでし
っかりと結合させる。パズルカット継ぎ目は様々な形状
をとることができるが、いずれも継ぎ目の両端がパズル
のように互いに結合するものである。特に、相互嵌合要
素は、第１端の第２受け形が第２端の第１突起を受け、
このとき第１端の第１突起が第２端上の第２受け形に受
けられるような幾何学的構造の、第１突起と第２受け形
とから成るものである。継ぎ目には、ベルトの二つの結
合端における相互嵌合要素の間に、切り溝、間隙、又は
割れ目があり、本発明に従ってこの割れ目に接着剤を充
填することができる。パズルカットパターンの向かい合
う面を結合又は接合し、本質的にエンドレスベルトとし
て働く接合可撓性ベルトとすることができる。実施の形
態では、パズルカット部材を含む継ぎ目を、紫外線硬化
接着剤で結合する。これにより継ぎ目の質が向上し、継
ぎ目とそれに隣接するベルト部分の厚さに実質的に差が
無い平滑性を与える。この改良されたベルトは、波打ち
を起こさない、あるいは起こしにくいことに加え、前述
のように画像形成、見当合わせ及び制御に優れている。
また、継ぎ目高さの差をより小さくすることにより、清
掃ブレードや機械サブシステムに対する機械的作用力を
小さくできることが注目される。これにより、移動速度
の変動を小さくすることができる。
【００１２】図３に、各々の端がパズルカット部材又は
相互嵌合要素である、二つの端を持つパズルカット継ぎ
目の実施の形態の例を示す。パズルカットのパターン
は、図３に示すように、同一の杭型又はネック３４とヘ
ッド３３などの結合、あるいは共に嵌合して結合する突
起３６と受け形３５を持つ結合パターンなど、実質的に
はどのような形でも良い。パズルカットパターンはま
た、図４に示すように、第１の突起３８及び３９と、第
２の受け形４０及び３７を持つマッシュルーム形パター
ン、また図５の、第１突起４１及び第２受け形４２を持
つ、ばち型パターンでも良い。図６に示すパズルカット
パターンは、結合する歯４４のある複数の第１フィンガ
４３と、組み合わせた際に歯４４と結合する窪み４６を
持つ、複数の第２フィンガ４５を備えたものである。結
合要素体間の応力集中を少なくし、また図２のロール３
２のような、カーブした部材の周囲を移動する際に離れ
ることができるよう、結合要素体は全てカーブした嵌合
要素体であることが望ましい。カーブした結合要素体で
は、角張ったものより応力集中が低く、応力が集中する
より、むしろ均一に分散する方が故障を起こしにくいこ
とが分かった。
【００１３】図７に、パズルカット継ぎ目の他の例を示
す。ここでは、相互嵌合要素又はパズルカット部材は、
第１部材５０と第２部材５１とから成り、このとき第１
部材５０は、第１受け形５２と第１突起５４とから成
り、第２部材５１は、第２受け形５５と第２突起５６と
から成る。第１部材５０の第１受け形５２は、第２部材
５１の第２突起５６を受け、第２部材５１の第２受け形
５５は、第１部材５０の第１突起５４を受ける。ベルト
の接合部分と、それに隣接する接合していない部分との
高さの差を小さくするため、ベルトの末端として、ベル
トの一部に実質的な深さで、各部材中に第２受け形を形
成することが望ましい。
【００１４】継ぎ目と構成要素体の他の部分（結合して
いない部分）との高さの差は、実質的にゼロ又は約０〜
約５０μｍ、望ましくは約０．０００１〜約２５μｍ、
特に望ましくは約０．０１〜約２０μｍである。
【００１５】接着剤は、望ましくは継ぎ目の間にあり、
パズルカット部材の間隙に約０．０００１〜約０．１イ
ンチ（約０．０００３〜約０．３ｃｍ）、望ましくは約
０．００１インチ（約０．００３ｃｍ）又は約２５μｍ
の厚さに塗布されている。本発明によるある実施の形態
のパズルカット継ぎ目３１に示されるように、接着剤は
パズルカット部材の間、図８の継ぎ目の間隙５７にあ
る。パズルカット構成要素体の継ぎ目に用いられる望ま
しい接着剤は、紫外線硬化接着剤である。適当な紫外線
硬化接着剤の例としては、エポキシ樹脂素材、特にアク
リルエポキシ樹脂が挙げられる。特定の例としては、ダ
イマックス社(DyMaxCo.) より入手できる、ＬＩＧＨＴ
ＷＥＬＤ（登録商標） ４３８、ＬＩＧＨＴ ＷＥＬ
Ｄ ４６９；アルファ メタルス(Alpha Metals)の、Ｅ
ＮＸＩＢＡＲ（登録商標） ＵＶ １２４４；ロクタイ
ト社(Loctite Co.) の、ロクタイト３１０６、３１０
５、ＬＩＴＥ ＴＡＫ（登録商標） ３７６１；ラド
キュア社(Rad Cure Co.)の、ＵＶ １００４−ＬＶ５５
０；エレクトロニック マテリアルス社(Electronic Ma
terials, Inc.)の、ＥＭＣＡＳＴ（登録商標） １９０
０、ＥＭＣＡＳＴ １９００ＬＶ、ＥＭＣＡＳＴ １９
０４、ＥＭＣＡＳＴ １９００ＸＰ；エーブルスティー
ク(AbleStik)の、ＬＵＸ ＴＲＡＫ ４１２４（ＬＣＭ
２４）、ＬＵＣＴＲＥＫ ４１７０（ＬＣＭ ３
５）；等の紫外線硬化接着剤が挙げられる。望ましい接
着剤の粘度は、約１００〜約５，０００センチポアズ、
より望ましくは約２００〜約１，０００センチポアズで
ある。継ぎ目を結合するために接着剤を継ぎ目に入れて
硬化させるには、一般に高い温度が必要であるが、紫外
線硬化接着剤はこれを必要としない。紫外線硬化接着剤
を、相互嵌合接合要素の間、継ぎ目部材の間隙又は割れ
目に入れ、次に紫外光を用いて硬化させる。硬化は、パ
ルス又は連続的紫外線硬化法により行う。照射光が接着
剤を透過し、硬化が完全に起こるよう、紫外線硬化接着
剤は透明なものが望ましい。
【００１６】この装置について、更に詳細に説明する。
本発明の望ましい実施の形態では、接合装置は、接合す
べき構成要素体の二つの端の間に適当な接着剤を塗布
し、この継ぎ目中の接着剤を紫外光で硬化させるもので
ある。このような装置の例を、図１０、１１、１２に示
す。図１０は、本発明の実施の形態による望ましい装置
の例である。
【００１７】図１０に、接合すべき構成要素体をその上
に位置決めする、支持体８を示す。望ましい実施の形態
では、支持体には開口部２６が設けられている。望まし
くは、開口部２６の幅はパズルカット継ぎ目の幅に対応
する。その長さは、支持体８の長さに対応し、また、構
成要素体の接合及び硬化すべき部分での継ぎ目の長さに
対応することが望ましい。支持体の下には、第２硬化光
源又は間接的硬化光源９がある。第１硬化光源又は直接
的硬化光源は、図１０では１と示され、これには出力源
５と接続した第１硬化光源ライン２が繋がっている。接
着剤ディスペンサ３は、接着剤ディスペンサライン４と
繋がっている。ライン４は、接着剤ディスペンサ３から
継ぎ目に沿って吐出される接着剤を貯蔵する、接着剤容
器６と繋がっている。
【００１８】継ぎ合わせるべき二つの端を持つ、継ぎ合
わせていない構成要素体を、支持体８の上に置き、接着
剤を、接着剤容器６から接着剤ディスペンサライン４を
通って、接着剤ディスペンサ３から継ぎ合わせるべき構
成要素体の二つの端の間の継ぎ目の上に吐出する。望ま
しいパズルカット継ぎ目要素体では、接着剤をパズルカ
ット継ぎ目の相互嵌合要素の間に塗布する。次に、ベル
トの二つの端の間の接着剤を、第１及び第２硬化光源の
少なくとも一方、又はその両方で照射して硬化させる。
望ましい実施の形態では、構成要素体の上（第１硬化光
源１）からと、構成要素体の下（第２硬化光源９）から
の両方により継ぎ目を硬化させる。出力源５からの光
を、第１硬化光源ライン２を通り、第１硬化光源１から
継ぎ目に沿って照射することにより硬化を行う。望まし
い実施の形態では、接着剤を硬化させるため、第１硬化
光源１より紫外光を照射する。また、支持体８の開口部
２６を通して、第２硬化光源９からの光を継ぎ目に沿っ
て露光し、硬化を行うこともできる。望ましい実施の形
態では、第２硬化光源９からも紫外光を照射して硬化を
行う。ホルダ１８は、第２硬化光源９と支持体８を保持
するものである。
【００１９】位置決め装置７は、接着剤ディスペンサと
硬化光源の位置と動きを制御する。望ましい実施の形態
では、位置決め装置は、パズルカットベルトの継ぎ目
と、支持体８の間隙２６とに対応する、ｘ、ｙ、ｚ平面
に、接着剤ディスペンサと硬化光源とを位置決めする。
図１０に、位置決め装置７の移動可能な方向をｘ、ｙ、
ｚ位置で表す矢印によって示す。位置決め装置７は、電
子工学的に接続したコンピュータで、又は手動で、ある
いは他の既知の手段で制御することができる。位置決め
装置の動きをコンピュータで制御する、望ましい実施の
形態では、ディスペンサ３と硬化光源１を、様々なパズ
ルカットパターン及び大きさに応じて動かし、また様々
な幅、長さ、厚さ及び形状の継ぎ目の接合を容易にする
よう、コンピュータをプログラムすることができる。こ
れにより精密で複雑なパズルカットの形状の継ぎ目も継
ぎ合わせることができる。
【００２０】望ましくは、構成要素体の継ぎ目に沿って
接着剤が均一な広がりとなるよう接着剤を吐出しなが
ら、接着剤ディスペンサ３を動かして構成要素体に接着
剤を塗布する。固定装置２３の開口部２６と一致する、
構成要素体の二つの端に沿って接着剤を吐出する。この
実施の形態では、接着剤ディスペンサ３は、接着剤を吐
出しながら構成要素体に沿う一つの経路を取り、開口部
２６に沿って移動する。接着剤ディスペンサ３は、接着
剤を吐出した後、元の始動位置に戻る。戻る経路では、
接着剤ディスペンサから接着剤を吐出しないことが望ま
しいが、別の実施の形態では、戻る経路でも吐出するよ
う装置を設定している。ある実施の形態では、接着剤を
塗布し、ディスペンサが戻った後、接着剤ディスペンサ
３と同じ経路に沿って硬化光源１が移動する。構成要素
体の二つの端と一致する開口部２６に沿って第１硬化光
源１を移動させ、第１硬化光源１と第２硬化光源９で継
ぎ目を硬化させる。別の実施の形態では、接着剤ディス
ペンサ３に続いて第１硬化光源１が通るよう、両者を同
時に開口部経路に沿って移動させる。
【００２１】ディスペンサ類が各経路を移動する速度
は、接着剤の粘度、構成要素体の長さなどの要因によっ
て変わる。吐出速度は、望ましくは約０．１〜約３０イ
ンチ／秒（約０．３〜約７６ｃｍ／秒）、より望ましく
は約１〜約５インチ／秒（約３〜約１３ｃｍ／秒）であ
る。３０秒間当たりで示すならば、所望の速度は約９０
インチ／３０秒（約２２９ｃｍ／３０秒）である。
【００２２】図１０及び図１１に示す接合装置の望まし
い実施の形態では、支持体８の上に固定装置２３を置
き、二つの装置を連結する。図１１及び図１２に示すよ
うに、支持体８の上に構成要素体２９を置き、その上に
固定装置２３を置く。固定装置２３は、接着剤を塗布
し、継ぎ目を硬化させるため、構成要素体を定位置に固
定する。固定装置２３は取っ手２４、側面２５、横面２
８を持ち、支持体８上にしっかりと固定される。固定装
置２３には、開口部２６がある。この原料を収容する開
口部２６は透明又は不透明であるが、望ましくは透明な
素材である。固定装置２３の開口部２６は、これを通し
て接合すべき構成要素体上に接着剤を塗布し、また接着
剤ディスペンサと硬化光源に暴露されるべき構成要素体
を硬化するため、第１硬化光源からの光を照射すること
ができる。
【００２３】図１１に示す望ましい実施の形態では、支
持体８は、開口部２６とその上のレリーズ層２７とを含
むものである。支持体８の開口部２６の大きさ（長さ、
幅、深さ）は、固定装置２３の開口部２６と同じであ
る。レリーズ層２７は、透明又は不透明である。望まし
い実施の形態では、レリーズ層２７は透明で、更に望ま
しい実施の形態ではシリコーン又はフルオロポリマー素
材を含むものである。特に望ましい実施の形態では、透
明レリーズ層２７は、上にシリコーン又はフルオロシリ
コーンの薄層を備えたポリエチレンテレフタレート層で
ある。望ましいシリコーン素材は、バーモント州セント
オールバンズ、バーテック(Bertek)のシリコーン被覆フ
ィルムである。
【００２４】この接合装置はコンピュータで制御するよ
う設計され、構成要素体の最初の部分を位置決めし、一
筋の接着剤を塗布し、硬化し、構成要素体の次の継ぎ合
わせていない部分を硬化するために位置決めし、一筋の
接着剤を塗布及び硬化し、このステップを全ての構成要
素体を継ぎ合わせるまで繰り返すようプログラムされて
いる。またこの接合装置は、多様かつ多数のパズルカッ
ト継ぎ目の形に接着剤を塗布するようプログラムでき
る。更に、この接合装置は、継ぎ目に沿う特定の位置に
より多くの接着剤を塗布するようプログラムできる。望
ましい実施の形態では、継ぎ目の始点と終点に、接着剤
をより多く塗布する。
【００２５】望ましくは第１硬化光源と第２硬化光源
は、紫外光を用いて硬化を行うものであり、また両者の
波長は同じであることが望ましい。望ましい実施の形態
では、波長範囲は、約２００〜約７００ｎｍ、望ましく
は約３２０〜約４８０ｎｍである。望ましくは、第１硬
化光源のＵＶ光は、第２硬化光源のものより強度が大き
い。別の実施の形態では、第１硬化光源からの光が比較
的強く、第２硬化光源を必要としない。ＵＶ強度は、Ｕ
Ｖ光源ランプの出力や塗布した接着剤との距離によって
決まる。ランプの出力範囲は、約２０〜約２００ワット
であり、距離範囲は約０．００１〜約４インチ（約０．
００３〜約１０ｃｍ）、望ましくは約０．５〜約３イン
チ（約１．３〜約８ｃｍ）である。
【００２６】継ぎ目に塗布する接着剤の量や粘度を変え
ることにより、あるいはベルト表面からの接着剤ディス
ペンサ３の位置を変えることにより、継ぎ目の高さや強
度を変えることができる。望ましくは、接着剤ディスペ
ンサを、構成要素体から約０．０１〜約４インチ（約
０．００３〜約１０ｃｍ）、より望ましくは約０．０２
〜約０．０８インチ（約０．０５〜約０．２０ｃｍ）の
高さに置く。吐出部の圧力は、望ましくは約４〜約１２
ｐｓｉ、より望ましくは約６〜約１０ｐｓｉである。吐
出部のオリフィス直径は、望ましくは約０．００４〜約
０．６１インチ（約０．０１〜約１．５ｃｍ）、より望
ましくは約０．０５４インチ（約０．１４ｃｍ）であ
る。望ましい接着剤ディスペンサの速度は約３０インチ
／秒（約７６ｃｍ／秒）以下、より望ましくは約０．６
インチ／秒（約１．５ｃｍ／秒）以下である。第１硬化
光源の速度は、望ましくは約３０インチ／秒（約７６ｃ
ｍ／秒）以下、より望ましくは約０．３インチ／秒（約
０．８ｃｍ／秒）以下である。硬化光源として紫外光を
用いた実施の形態では、ＵＶ光の強度は、望ましくは約
５００〜約６００ミリワット／ｃｍ2である。ＵＶ露光
の前に、例えばスキージ又はブレードでその上をならす
など、継ぎ目の接着剤の後処理を行う。接着剤塗布後、
硬化の前に、平滑化装置を用いて接着剤を平らに及び／
又は滑らかにする。この平滑化装置は、ブラシ、ブレー
ド、エアナイフなどの形状をしたものであり、接合装置
の一部を成すもの、又は別個の装置である。これによ
り、より粘度の高い接着剤を間隙に押し込むことができ
る。
【００２７】製造の後、バフ研磨又は砂研磨により構成
要素体に仕上げを行う。更に、既知の方法で上塗りを行
う。適当な上塗りの例としては、ポリマーコーティン
グ、接着剤コーティング、レリーズ層コーティングなど
がある。特に望ましい上塗りは、ポリカーボネート輸送
層を含むポリマーコーティングである。上塗りは、金属
酸化物、グラファイト、カーボンブラック等の伝導性充
填剤を含むもの、あるいは含まないものでも良い。
【００２８】本件で開示の実施の形態を用いて製造した
構成要素体は、引っ張り強さが向上し、約５０ポンド／
インチ（約８．９ｋｇ／ｃｍ）まで、望ましくは約１５
〜約５０ポンド／インチ（約２．７〜８．９ｋｇ／ｃ
ｍ）、特に望ましくは約３５〜約４０ポンド／インチ
（約６．３〜７．１ｋｇ／ｃｍ）である。構成要素体の
可撓性の寿命（例えば、直径２５ｍｍのローラの周囲で
曲げた場合）は、約１，０００万サイクルまで、望まし
くは約５５万〜約８５０万サイクル、特に望ましくは約
１００万〜約８５０万サイクルである。更に、望ましい
実施の形態では、継ぎ目の破損が起こる前に構成要素体
の層間の接着が破損する。
【００２９】望ましい実施の形態では接着剤の硬化に、
熱の代わりに紫外光を用いるため、溶解して飛散する接
着剤が少ない。接合すべき構成要素体として感光体ベル
トを用いる場合、要素体素材の飛散により生じる突起
は、事実上継ぎ目高さを大きくし、充電コロトロンや構
成要素体の近傍にある他の素子を妨害する。距離が広が
ると、エネルギー消費が大きくなり、構成体によっては
使用が制限される。このため、波打ちを起こさない、あ
るいは起こしにくくする必要がある。基体の素材とし
て、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの二軸
配向のものを用いる場合もある。温度が高いと配向が緩
まり、波打ちが起き易くなる。波打ちにより高さが増大
すると、前述のような問題が生じる。
【００３０】重ねた継ぎ目における波打ちは、約０．１
８〜約０．４６ｍｍである。これを、継ぎ目における波
打ちが約０．１〜約０．１５ｍｍであった既知のパズル
カット継ぎ目と比較する。波打ちが減少すると、回転の
間に接合要素体と接触する他の構成要素体への波打ちに
よる障害を少なく、あるいは除くことができる。波打ち
の減少は、機械的ノイズや、ベルトの波打ちにより生じ
る他の妨害に非常に影響され易い、混成の廃棄物のない
現像（ＨＳＤ）要素体を用いる装置では、特に有用であ
る。波打ちを起こさない、あるいは起こしにくいよう調
製されたパズルカット継ぎ目により、ＨＳＤ要素体への
妨害を小さくし、又は除くことができる。接合装置で繋
ぎ合わせた構成要素体の継ぎ目高さは、実施の形態にお
いて、実質的にゼロまで小さくする。接着剤を紫外線硬
化する前に、固定具を用いて継ぎ目高さをより小さくす
る。ベルトの継ぎ目部分と継ぎ合わせていない部分との
高さの差は、実質的にゼロ又は約０．００１〜約５０μ
ｍである。
【００３１】更にこの構成要素体は、製造に要する時間
を短縮することができる。通常、ＵＶ硬化接着剤の硬化
に必要な時間は約３０分である。本装置では、硬化時間
を約１分以下、望ましくは約１０秒〜約１分に短縮する
ことができる。構成要素体の硬化時間は、約１．９〜約
６０秒／インチ（約４．８〜約１５２秒／ｃｍ）であ
る。
【００３２】紫外線硬化接着剤と組み合わせて用いる望
ましい構成要素体の例は、図９に示す多層感光体ベルト
である。このベルトは下から順に、次の７層で構成され
ている。ポリカーボネートなどのポリマーを含む抗カー
ル裏塗り層６０の上側には、ポリエステル、例えばポリ
エチレンテレフタレートを含む、基体６１があり、基体
６１の上側には、一種以上の金属、例えばジルコニウム
を上に重ねたチタンを含む伝導層６２があり、伝導層６
２の上に、３−アミノプロピルトリエトキシシランより
生成したシロキサンなどのアミノシロキサンを含む、電
荷障壁層６３があり、電荷障壁層６３の上に、ポリエス
テルなどの中間層を含む接着層６４があり、接着層６４
の上に、フィルム形成ポリマー中に分散した粒子６７、
例えばフィルム形成バインダ中に分散した三方晶系セレ
ン粒子などの結晶粒子を含む、電荷発生層６５があり、
電荷発生層６５の上に、ポリカーボネートなどのポリマ
ーと共に、アリールアミンなどの低分子を含むことので
きる、電荷輸送層６６がある。
【００３３】
【実施例】実施例１．感光体ベルトの製造 次のようにして電子写真画像形成部材ウェブを形成し
た。厚さ約３ミル（７６．２μｍ）の、チタンを被覆し
た二軸配向の熱可塑性ポリエステル（メリネックス(MEL
INEX) （登録商標） ４４２、ＩＣＩ アメリカズ社(I
CI Americas,Inc.) より入手可）基体のロールに、グラ
ビアアプリケータを用いて、５０重量部の３−アミノプ
ロピルトリエトキシシランと、５０．２重量部の蒸留水
と、１５重量部の酢酸と、６８４．８重量部の２００プ
ルーフの変性アルコールと、２００重量部のヘプタンと
を含む溶液を塗布した。次にこの層を、強制換気オーブ
ン中、最高温度２９０度Ｆ（１４３．３℃）で乾燥し
た。得られた障壁層の乾燥厚さは約０．０５μｍであっ
た。
【００３４】次にこの障壁層に、溶液の総重量の５重量
％のポリエステル接着剤（ＭＯＲ−ＥＳＴＥＲ（登録商
標） ４９，０００、モートン インターナショナル社
(Morton International Inc.) より入手可）を、容量比
で７０：３０のテトラヒドロフラン／シクロヘキサノン
混合物に溶解した被覆溶液を塗布し、接着中間層を形成
した。この接着中間層を、強制換気オーブン中、最高温
度２７５度Ｆ（１３５℃）で乾燥した。得られた接着中
間層の乾燥厚さは約０．０７μｍであった。
【００３５】接着中間層の次に、光発生層を被覆した。
光発生層は、７．５容量％の三方晶系セレンと、２５容
量％のＮ，Ｎ´−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ
´−ジフェニルベンジジン［別名：Ｎ，Ｎ´−ジフェニ
ル−Ｎ，Ｎ´−ビス（３−メチルフェニル）−１，１´
−ビスフェニル−４，４´−ジアミン］と、６７．５容
量％のポリビニルカルバゾールとを含むものである。４
００オンス（１１．８４リットル）の褐色瓶に、１６０
ｇのポリビニルカルバゾールと、２．８リットルの、容
量比で１：１のテトラヒドロフラン／トルエン混合物と
を入れた。この溶液に、１６０ｇの三方晶系セレンと、
２０ｋｇの、粒径１／８インチ（３．２ｍｍ）のステン
レススチール製ショットとを加えた。この混合物を、ボ
ールミルに約７２〜約９６時間かけた。得られたスラリ
ー５００ｇを、次に、３６ｇのポリビニルカルバゾール
と、２０ｇのＮ，Ｎ´−ビス（３−メチルフェニル）−
Ｎ，Ｎ´−ジフェニルベンジジンとを、７５０ｍｌの、
容量比で１：１のテトラヒドロフラン／トルエンに溶解
した溶液に加えた。このスラリーを１０分間、振とう機
にかけた。次に、得られたスラリーを押出し塗布により
接着中間層に塗布して、湿った状態での厚さが約０．５
ミル（１２．７μｍ）の層とした。しかし、障壁層と接
着層を備えた被覆ウェブの、一方の端に沿った約３ｍｍ
幅の帯には、後に被覆する接地帯層による十分な電気的
接触を容易に保てるよう、意図的に光発生層原料を被覆
せずに残した。この光発生層を、強制換気オーブン中、
最高温度２８０度Ｆ（１３８℃）で乾燥し、乾燥厚さが
約２．０μｍの光発生層とした。
【００３６】この被覆した画像形成部材ウェブに、被覆
原料の共押出しにより、電荷輸送層と接地帯層とを同時
に上塗りした。電荷輸送層は次のように調製した。ガラ
ス製褐色瓶に、重量比で１：１の、Ｎ，Ｎ´−ビス（３
−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ´−ジフェニルベンジジン
と、マクロロン(MAKROLON)（登録商標） ５７０５（分
子量約１２万のポリカーボネート樹脂、ファルベンサブ
リケン バイエル社(Farbensabricken Bayer A.G.)より
商品として入手可）を入れた。得られた混合物をジクロ
ロメタンに溶解して、固体が１５重量％の溶液とし、こ
れを押出しにより光発生層に塗布し、乾燥厚さが約２４
μｍの被覆とした。
【００３７】光発生層で被覆せずに残した、幅約３ｍｍ
の接着層の帯状部分を、共押出し法により、接地帯層で
被覆した。接地帯層被覆用混合物は、２３．８１ｇのポ
リカーボネート樹脂（マクロロン（登録商標） ５７０
５、固体総量が７．８７重量％、バイエル社(Bayer A.
G.)より入手可）と、３３２ｇのジクロロメタンとを、
箱入り大型ガラス製容器中で混合して調製した。容器を
しっかりと梱包し、ポリカーボネートがジクロロメタン
に溶解するまで、約２４時間ロールミルにかけた。９．
４１重量部のグラファイトと、２．８７重量部のエチル
セルロースと、８７．７重量部の溶媒とから成るグラフ
ァイト分散液（固体が１２．３重量％、アチソン グラ
ファイト分散液 ＲＷ２２７９０、アチソン コロイド
社(AchesonColloids Co.)より入手可）の約９３ｇを、
先で得られた溶液に加え、分散液の過熱及び溶媒の揮散
を防ぐため、容器を水冷ジャケットで覆い、高剪断ブレ
ードを用いて約１５〜約３０分間混合した。得られた分
散液を濾過し、ジクロロメタンを加えて粘度を調整し
た。この接地帯被覆用混合物を、電子写真画像形成部材
ウェブに、電荷輸送層と共に押出し塗布し、乾燥厚さが
約１４μｍの導電性接地帯層とした。
【００３８】上記の層を全て含む、得られた画像形成部
材ウェブを、最高温度条件２４０度Ｆ（１１６℃）の強
制換気オーブン中に通し、電荷輸送層と接地帯の両方を
同時に乾燥した。
【００３９】抗カール被覆は次のように調製した。箱入
り大型ガラス製容器中で、８８．２ｇのポリカーボネー
ト樹脂（マクロロン（登録商標） ５７０５、グッドイ
ヤータイヤ アンド ラバー社(Goodyear Tire and Rub
ber Co.)より入手可）と、９００．７ｇのジクロロメタ
ンとを混合し、固体を約８．９％含む被覆用溶液とし
た。この容器をしっかりと梱包し、ポリカーボネートと
ポリエステルとがジクロロメタンに溶解するまで、約２
４時間ロールミルにかけた。得られた溶液に、高い剪断
を与えながら、４．５ｇのシラン処理した微結晶シリカ
を分散させ、抗カール被覆用溶液とした。次に、この抗
カール被覆用溶液を、押出し塗布により、電子写真画像
形成部材ウェブの裏面（光発生層及び電荷輸送層の反対
側）に塗布し、強制換気オーブン中、最高温度２２０度
Ｆ（１０４℃）で乾燥させ、厚さ１３．５μｍの乾燥被
覆層とした。
【００４０】実施例２．パズルカット接合装置を用いたパズルカット継ぎ目の形
成 幅が３５３ｍｍの、実施例１の電子写真画像形成部材ウ
ェブを、長さ約５５９．５ｍｍの長方形シートに裁断し
た。各画像形成部材の反対の端を、支持体上、透明レリ
ーズ層の上に置き、相互嵌合要素を定位置にしっかりと
固定した。固定装置をベルトの上に置き、ベルトの両端
をパズルカットの形状に重ね合わせた。こうして、パズ
ルカット嵌合面を接合のための定位置に固定した。
【００４１】本発明に従って、最適量の０．０５ｇ／イ
ンチ（０．０２ｇ／ｃｍ）の接着剤を、接着剤ディスペ
ンサより塗布した。接着剤の塗布速度は、３０インチ／
９０秒（７６ｃｍ／９０秒）であった。最適量の接着剤
を塗布した後、ｘｙｚ位置決め装置で、第１硬化光源ペ
ンを、継ぎ目の接着剤の上に位置するように置いた。Ｕ
Ｖ接着剤のビードを、３０インチ／９０秒（７６ｃｍ／
９０秒）の速度で硬化させた。接着剤はまた、支持体の
下の第２硬化光源によっても硬化させた。
【００４２】実施例３．既知の方法によるパズルカット継ぎ目の形成 幅が３５３ｍｍの、実施例１の電子写真画像形成部材ウ
ェブを、長さ約５５９．５ｍｍの長方形シートに裁断し
た。各画像形成部材の反対の端を、１ｍｍ重ね、４０ｋ
Ｈｚのホーン(horn)周波数を用い、超音波エネルギーシ
ーム溶接法で繋いで、接合電子写真画像形成部材ベルト
とした。
【００４３】超音波で溶接したベルトには、１ｍｍ重ね
た継ぎ目の近く、ベルトの上側の電荷輸送層上と、ベル
トの内側の抗カール裏塗り層上とに、二つの０．７５ｍ
ｍの継ぎ目の液飛びが見られた。マイクロメーターで測
定したところ、溶接した継ぎ目は、ベルト本体より更に
７５μｍ厚かった。この超音波溶接継ぎ目は、既知の接
合法を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 静電複写装置を示す図解図である。
【図２】 本発明による、ベルトの外観及び継ぎ目の実
施の形態を強調した図である。
【図３】 本発明のある実施の形態によるヘッド及びネ
ック部材を持つパズルカット継ぎ目の拡大図である。
【図４】 本発明の他の実施の形態によるマッシュルー
ム型パズルカット部材を持つパズルカット継ぎ目の拡大
図である。
【図５】 本発明の他の実施の形態によるばち型部材を
持つパズルカット継ぎ目の拡大図である。
【図６】 本発明の他の実施の形態による窪み及び歯状
部材を持つパズルカット継ぎ目の拡大図である。
【図７】 本発明の他の実施の形態による深さの異なる
受け形及び突起部材を持つパズルカット継ぎ目の拡大図
である。
【図８】 本発明のある実施の形態によるパズルカット
部材間の間隙及び間隙に含まれる接着剤を示すベルトの
拡大図である。
【図９】 本発明の望ましい実施の形態による７層から
成る感光体ベルトを示すベルトの拡大断面図である。
【図１０】 本発明の望ましい実施の形態によるパズル
カット接合装置を示す図解図である。
【図１１】 固定装置及び支持体の実施の形態の俯瞰図
である。
【図１２】 本発明による支持体の実施の形態の拡大断
面図である。
【符号の説明】
１ 第１硬化光源、２ 第１硬化光源ライン、３ 接着
剤ディスペンサ、４接着剤ディスペンサライン、５ 出
力源、６ 接着剤容器、７ 位置決め装置、８ 支持
体、９ 第２硬化光源、１０ 感光体、１１ 電源、１
２ 充電器、１３ 画像入力装置、１４ 現像剤部、１
５ 転写手段、１６ コピーシート、１７ 清掃部、１
８ ホルダ、１９ 定着部、２０ 溶融部材、２１ 圧
力部材、２２ ブレード、２３ 固定装置、２４ 取っ
手、２５ 側面、２６ 開口部、２７ レリーズ層、２
８ 横面、２９ 構成要素体、３０ ベルト、３１ 継
ぎ目、３２ ローラ、３３ ヘッド、３４ ネック、３
５ 受け形、３６ 突起、３７ 受け形、３８，３９
突起、４０ 受け形、４１ 突起、４２ 受け形、４３
第１フィンガ、４４ 歯、４５ 第２フィンガ、４６
窪み、５０ 第１部材、５１ 第２部材、５２ 第１
受け形、５４ 第１突起、５５ 第２受け形、５６ 第
２突起、５７ 継ぎ目の間隙、６０ 抗カール層、６１
基体、６２伝導層、６３ 電荷障壁層、６４ 接着
層、６５ 電荷発生層、６６ 電荷輸送層、６７ 粒
子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エドワード エル シュルター ジュニア アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ロチェ スター グレンサイド ウェイ 53 (72)発明者 テオドア ラバロ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ウィリ アムソン ニュー ロード 4312

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 構成要素体の二つの端の間に接着剤を塗
    布し、前記接着剤を硬化させて前記構成要素体を繋ぎ合
    わせる接合装置であって、 ａ）構成要素体を位置決めするための支持体と、 ｂ）接合すべき構成要素体の二つの端の間に接着剤を塗
    布するための接着剤ディスペンサと、 ｃ）前記構成要素体の前記の二つの端の間の前記接着剤
    を硬化するための第１紫外線硬化光源と、 を含むことを特徴とする接合装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の接合装置であって、前
    記接着剤は、紫外線硬化接着剤であることを特徴とする
    接合装置。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の接合装置であって、前
    記紫外線硬化接着剤は、エポキシ樹脂素材を含むことを
    特徴とする接合装置。
JP11326113A 1998-11-25 1999-11-16 紫外線硬化を用いるパズルカット接合装置 Withdrawn JP2000161444A (ja)

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