JP2002332467A - 導電性カーボンが充填されたポリビニルブチラール接着剤 - Google Patents

導電性カーボンが充填されたポリビニルブチラール接着剤

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JP2002332467A
JP2002332467A JP2002106117A JP2002106117A JP2002332467A JP 2002332467 A JP2002332467 A JP 2002332467A JP 2002106117 A JP2002106117 A JP 2002106117A JP 2002106117 A JP2002106117 A JP 2002106117A JP 2002332467 A JP2002332467 A JP 2002332467A
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seam
belt
filler
carbon
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Joseph A Swift
エィ スウィフト ジョセフ
Christopher P Manos
ピー マノス クリストファー
Theodore Lovallo
ロヴァロ テオドア
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 静電写真装置における像形成可能な継ぎ目付
きベルトの接合に有用な接着剤を提供する。 【解決手段】 接着剤６３は、ポリビニルブチラール樹
脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、およびそれらの混
合物からなるグループから選択される樹脂、およびカー
ボンフィラー６２を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル式装置を
含む静電写真装置に使用される接合部材に有用な接着剤
に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
静電写真装置において、入力された像データに基づく静
電潜像を受容する転写部材は、例えば、ベルト形状を呈
し、その表面に電荷保持面が形成されたものが使用され
ていた。前記電荷保持面に静電潜像を形成した後、トナ
ー等を用いて現像して可視化さらた像として、シート等
の媒体に転写（印刷）する。転写部材を構成するベルト
は、通常、両端部を継ぎあわせたものが使用されてい
る。しかし、従来この継ぎ目部分で、良好な電荷保持が
行われず、転写欠落（印刷欠落）がしばしば発生してい
た。従来、継ぎ目による印刷欠落をほとんど若しくは全
く有することなく像を継ぎ目部で転写可能なできるよう
なエンドレスベルトを作るためのベルト接続に適する接
着剤がなかった。
【０００３】そこで、静電写真装置において、像形成可
能な継ぎ目付きベルトの接合に有用な接着剤が要望され
ている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の接着剤は、ポリビニルブチラール、フェノ
ール樹脂、エポキシ樹脂、およびそれらの混合物からな
るグループから選択される樹脂、およびカーボンフィラ
ーを含む第１のフィラーを含むことを特徴とする。
【０００５】上記課題を解決するため、本発明は、上記
構成のおいて、前記樹脂はポリビニルブチラールおよび
フェノール樹脂を含むことを特徴とする。
【０００６】上記課題を解決するため、本発明は、上記
構成のおいて、さらに、前記第１のカーボンフィラーと
異なるカーボンフィラー、ドープされた金属酸化物フィ
ラー、ポリマーフィラー、およびそれらの混合物からな
るグループから選択される第２のフィラーを含むことを
特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態は、ポリビニル
ブチラール、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、およびそ
れらの混合物からなるグループから選択される樹脂、お
よびカーボンフィラーを含む接着剤を包含する。
【０００８】さらに、本発明の実施形態は、ポリビニル
ブチラール、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、およびそ
れらの混合物からなるグループから選択される樹脂、お
よび化学式ＣＦxであって、ｘは約０．０１〜約１．５
の数である化学式をもつフッ化カーボンを含む接着剤を
包含する。
【０００９】さらに本実施形態は、ポリビニルブチラー
ル樹脂とフェノール樹脂、およびフッ化カーボンの重量
を基準にして、約２８重量％のフッ素を有するフッ化カ
ーボン、約１１重量％のフッ素を有するフッ化カーボ
ン、約６２重量％のフッ素を有するフッ化カーボン、お
よび約６５重量％のフッ素を有するフッ化カーボンから
なるグループから選択されるフッ化カーボンを含む接着
剤を包含する。
【００１０】つまり、特定の実施形態において、本発明
は継ぎ目付きベルトなどのコンポネントに有用な接着剤
に関し、特に、継ぎ目に起因する印刷欠陥をほとんども
しくは全く発生させることなくベルトの継ぎ目箇所で像
を転写することのできる、エンドレスのフレキシブルな
継ぎ目付きベルトに関する。実施形態において、本発明
は、電子写真コンポネントとしての像形成可能な継ぎ目
付きベルトの接合に有用な接着剤であって、継ぎ目の相
互結合エレメント間に形成されると共に、好適には導電
性フィラーが内部に分散または含有された樹脂を含む継
ぎ目の相互結合エレメント間に形成された接着剤領域を
含む接着剤に関する。特に好適な実施形態では、このポ
リマーはポリビニルブチラール樹脂、フェノール樹脂、
エポキシ樹脂、およびそれらの混合物から選択される。
好適には、フィラーは、カーボンブラック、フッ化カー
ボン、またはそれらの混合物などの、導電性または半導
電性のカーボンフィラーである。さらに本発明は、実施
形態において、架橋することで強度の向上をもたらす接
着剤を提供する。好適には、この接着剤によって、十分
強靱な継ぎ目であって、ベルトが種々の径のローラ上を
走行する際に、張力が加わった状態でも力学的な収縮状
態を保持した継ぎ目が得られる。また本発明は、実施形
態において、ベルトの接合部材の間に配置されると、継
ぎ目とベルト残部との間の高さの相違が実質的にない継
ぎ目をもたらす接着剤を提供する。この接着剤を有する
ベルトにより、実施形態において、既知の継ぎ目付きベ
ルトではなし得ない、継ぎ目箇所での像転写が可能にな
る。この像転写をなし得る理由の一つは、本接着剤によ
って、十分な転写を行う上で必要な所望の導電性および
剥離性を有する継ぎ目が得られるためである。 さらに
像転写を可能にする理由として、この接着剤によって、
継ぎ目領域での高品質の像転写を阻害する、気泡、ボイ
ド、およびその他の混入物を実質的もしくは完全に含ま
ない継ぎ目が得られることがある。
【００１１】好適な実施形態において、接着剤を用い
て、デジタル式装置を含む電子写真装置に使用される、
中間転写用のベルト、シート、ローラ、またはフィルム
などのベルトが接合される。ただし、本記載の、コント
ロール（規制）された導電率をもつホットメルト処理可
能な熱硬化性接着剤を含む継ぎ目を有するベルトは、接
触静電印刷用途、デジタル式を含む電子写真用途等に用
いられる、感光体、溶融部材、トランスフィクス(trans
fix)部材、バイアス転写部材、バイアス帯電部材、現像
部材、像担持部材、コンベア部材、クリーニング部材、
およびその他の部材などの、種々のプロセスおよびコン
ポネント用のベルト、ローラ、ドレット(drelt)等とし
て使用可能である。さらに、本記載のベルトは、液体式
電子写真および乾式パウダー式のいずれの電子写真構成
にも使用できる。
【００１２】図１を参照する。典型的な静電写真式複写
装置において、コピーされる原画像の光像が静電潜像の
形で感光性部材上に記録された後、その潜像が、通常ト
ナーと呼ばれる、検電性の熱可塑性樹脂粒子を付与する
ことにより可視化される。具体的には、電源１１から電
圧を供給される帯電器１２を用いて感光体１０表面の帯
電が行われる。次いで、この感光体にレーザや発光ダイ
オードなどの光学系すなわち像入力装置１３から像の形
に光が照射され、それにより感光体表面に静電潜像が形
成される。通常この静電潜像は、現像剤ステーション１
４から供給される現像剤混合物と接触することで現像さ
れる。現像は、磁気ブラシ、パウダークラウド(powder
cloud)、または他の既知の現像方法を用いて行われる。
【００１３】トナー粒子は、光導電性表面に像の形に被
着した後、加圧転写または静電転写のいずれかの転写手
段１５によってコピーシート１６に転写される。好適に
は、現像された像は中間転写部材に転写された後コピー
シートに転写される。
【００１４】現像された像の転写が終了すると、コピー
シート１６は、図１に溶融ロール並びに加圧ロールで表
した、融着ステーション１９に進む。このステーション
で、現像された像は、コピーシート１６を溶融部材２０
と加圧部材２１の間に通すことにより、コピーシート１
６に融着されて永久像となる。融着は、加圧ローラに圧
力接触した溶融ベルト、加圧ベルトに接した溶融ロー
ラ、または他の類似システムなどの、他の融着部材によ
って行うこともできる。転写後、感光体１０はクリーニ
ングステーション１７に進み、このステーションで、感
光体１０表面に残った全てのトナーは、（図１に示し
た）ブレード２２、ブラシ、または他のクリーニング装
置を用いて表面から除去される。
【００１５】図２は中間転写部材を含む像現像システム
の模式図である。本接着剤を用いて上記中間転写部材の
接合が行われる。図２は、像形成部材（感光体）１０と
転写ローラ６との間に位置した転写部材２を含む転写装
置１５を表している。感光体ドラムを像形成部材１０の
例として示しているが、その他にも、イオングラフィ用
ベルトおよびドラム、電子写真用ベルト等の他の静電写
真式像形成受容器を含む適当な像形成部材がある。
【００１６】図２のマルチイメージングシステムでは、
転写される各像は、像形成ステーション１２によって像
形成ドラム表面に形成される。次いでこれら各像は現像
ステーション１３で現像されて、転写部材２に転写され
る。各像を感光体ドラム１０表面に連続して形成し、現
像した後、転写部材２に転写してもよい。別の方法で
は、各像は感光体ドラム１０表面に形成、現像された
後、転写部材２に見当合わせされて転写される。このマ
ルチイメージシステムはカラーコピーシステムである。
このカラーコピーシステムでは、コピーされる各色毎の
像が感光体ドラム表面に形成される。像は各色毎に現像
されて転写部材２に転写される。前述と同様に、着色さ
れた各像は連続してドラム１０表面に形成され、現像さ
れた後、転写部材２に転写される。別の方法では、各色
毎の像が感光体ドラム１０表面に形成され、現像された
後、転写部材２に見当合わせされて転写される。
【００１７】潜像形成ステーション１２によって感光体
ドラム１０表面に潜像が形成され、この感光体表面の潜
像が現像ステーション１３で現像された後、現像ステー
ション１３から供給された帯電トナー粒子４は、感光体
ドラム１０がトナー粒子４と逆極性の電荷５を保有して
いるために、感光体ドラム１０に引き寄せられて保持さ
れる。図２では、トナー粒子は負に帯電し、感光体ドラ
ムは正に帯電したものとして示されている。この帯電の
極性は、使用されるトナーおよび装置の性質によって逆
になることもある。
【００１８】感光体ドラム１０の反対側に位置する、電
圧バイアスされた転写ローラ６は、感光体ドラム１０の
表面よりも高い電位を有している。図２に示すように、
電圧バイアスされた転写ローラ６は、転写部材２の裏面
７を正の電荷によって接触帯電させる。別の実施形態で
は、コロナまたは任意の他の帯電機構によって転写部材
２の裏面７が帯電される。
【００１９】負に帯電されたトナー粒子４は、転写部材
２の裏面７上の正の電荷９によって転写部材２の前面８
に引き寄せられる。
【００２０】図３にベルトの実施形態の一例を示す。継
ぎ目３１を有したベルト３０が示されている。継ぎ目３
１は、パズルカット形継ぎ目の実施形態の一例として描
いたものである。ベルトは、ローラ３２によって定位置
に固定されて回転させられる。注目すべき事に、ベルト
３０が、横方向または縦方向のいずれであっても、平坦
な面上に位置している場合は、継ぎ目３１が機械的にイ
ンターロック（結合）する関係が二次元平面内に存在す
る。継ぎ目は、図３ではベルトの二つの平行面に直交す
るものとして示されているが、前記平行面に対して傾斜
していてもよいことは明らかである。これによりシステ
ム内に生じる全てのノイズは均一に拡散されて、各結合
エレメントまたはノードに働く力が軽減される。
【００２１】本発明の接着剤を用いて、より高い強度、
より向上したフレキシビリティ、およびより長い機械寿
命を有した、細くてなめらかな形状をもつ継ぎ目が得ら
れる。ベルトの両端部は、パズルカットによって併せて
固定された、ベルト材の各端部間の幾何学的関係の効果
により併せて保持される。パズルカット形継ぎ目は種々
の形に構成可能であるが、いずれの形も継ぎ目の二つの
端部はパズル方式で相互にインターロックしている。具
体的には、相互結合エレメントが第１の突部と第２の受
け部を含み、これら突部と受け部は、第１の端部の第２
の受け部が第２の端部の第１の突部を収容し、第１の端
部の第１の突部は第２の端部の第２の受け部に収容され
るように幾何学的に配向している。継ぎ目は、ベルトの
二つの結合端部における相互結合エレメント間に切り込
みまたはボイド、すなわち空隙部を有し、この空隙部に
本発明に係る接着剤が充填される。パズルカットパター
ンの各対向面が併せて結合され、それにより継ぎ目付き
フレキシブルベルトは実質的にエンドレスベルトとして
機能する。パズルカット部材を含む継ぎ目は、ベルト残
部と親和性のある、抵抗性（resistive）のホットメル
ト処理可能な熱硬化性接着剤によって併せて固定され
る。このベルトにより、実施形態において、継ぎ目およ
び近傍のベルト部分の間の厚みの差が実質的に存在しな
い、より高い継ぎ目品質および平滑性が得られる。
【００２２】接着剤を含んだ、二つの端部をもつパズル
カット形継ぎ目であって、各端部はパズルカット部材す
なわち相互結合エレメントを含む継ぎ目の実施形態の一
例を図４に示す。パズルカットパターンは実質的に任意
の形をとることが可能で、例えば図４に示した、組合わ
さるとインターロックする、同一形のポストまたはネッ
ク３４およびヘッド３３、すなわち突部３６および受け
部３５をもつノードパターンなどのノードのパズルカッ
トパターンなどがある。また、パズルカットパターン
は、図５に示した、第１の突部３８，３９および第２の
受け部４０，３７を有する、より、きのこ形に近いパタ
ーン、および図６に示した、第１の突部４１および第２
の受け部４２を有する鳩尾形パターンで構成することも
できる。図７に示すパズルカットパターンは、インター
ロックする歯４４をもつ複数の第１のフィンガ４３、お
よび組合せ時に歯４４とインターロックする窪み４６を
もつ複数の第２のフィンガ４５を有する。インターロッ
クするエレメントが、全て湾曲した結合エレメントを有
して、インターロックするエレメント間の応力集中を低
減させると共に、図３のロール３２などの湾曲部材の周
囲の走行時に応力を開放する要にする。湾曲した結合エ
レメントを用いることで、応力が均一分散せずに集中し
て欠陥を生じやすい方形コーナを用いた場合よりも応力
集中が低下することは明らかである。
【００２３】パズルカット継ぎ目の別の例を図８に示
す。この例では、相互結合エレメントすなわちパズルカ
ット部材は第１の部材５０および第２の部材５１を含
み、第１の部材５０は第１の受け部５２および第１の突
部５４を含み、第２の部材５１は第２の受け部５５およ
び第２の突部５６を含む。第１の部材５０の第１の受け
部５２は第２の部材５１の第２の突部５６を収容し、第
２の部材５１の第２の受け部５５は第１の部材５０の第
１の突部５４を収容する。継ぎ目部および近傍のベルト
の非継ぎ目部間の高さの相違を減らすために、第２の受
け部は、ベルト端部においてベルト基台部分中に十分な
深さで個々の部材内に形成される。
【００２４】継ぎ目およびベルトの残部（ベルトの非継
ぎ目部分）間の高さの差は事実上”ゼロ”、すなわち約
−２５〜＋５０μｍで、好適には約−５〜＋５μｍ、特
に好適には約−１〜＋１μｍにされる。本実施形態で
は、段差が印刷欠陥の原因になる可能性があるため、継
ぎ目とベルト残部との差は全てなだらか、すなわちテー
パ状にされている。
【００２５】抵抗性のホットメルト処理可能な熱硬化性
接着剤が継ぎ目間に存在して、約０．０００１〜約５０
μｍの厚さのパズルカット部材間の空隙部内に配置され
ていることが好ましい。本発明に係るパズルカット形継
ぎ目３１の一実施形態に示したように、接着剤は両パズ
ルカット部材の間の、図９の継ぎ目の空隙部５７の部分
に存在する。
【００２６】接着剤は、好適にはトナーの静電転写に要
求される範囲内の抵抗率をもつものが選択される。好適
には、継ぎ目の抵抗率をベルトと同じもしくはほぼ同じ
にして、継ぎ目およびベルト残部において同じ電気的性
質が得られるようにする。トナーの転写性に関わる体積
抵抗率は、約１０1〜約１０13Ω・ｃｍで、本実施形態
では約１０8〜約１０11Ω・ｃｍである。この値は継ぎ
目およびベルト残部についての体積抵抗率である。実施
形態において、この接着剤は電気的にベルト材と良好に
接続する。ベルトおよびベルトの継ぎ目が同じもしくは
実質的に同じ電気抵抗を有する場合、継ぎ目の位置での
トナー転写はベルト部分での転写と同様または実質的に
同様に行われる。この継ぎ目位置での転写により、目視
不能または実質的に目視不能の継ぎ目が得られる。
【００２７】フィラー量、添加されるフィラーの種類、
および／またはキュア方法を変化させることにより電気
的性質を調整することができる。
【００２８】ベルト継ぎ目に用いられる接着剤は、抵抗
性のホットメルト処理可能な熱硬化性複合材である。
「抵抗性」という用語で、本出願人らは約１０6〜約１
０13Ω・ｃｍの範囲の電気抵抗率をもつ接着剤複合材に
言及する。「ホットメルト処理可能」という用語で、本
出願人らは、熱および圧力が付加された状態で溶融流動
する樹脂に言及する。「熱硬化性樹脂」という用語で、
本出願人らは、十分に加熱されると、例えば架橋など
の、樹脂の状態を不溶性、難加工性かつ熱的に安定な構
造に永久変化させる化学反応を起こす樹脂に言及する。
「第１のフィラーと異なる第２のフィラー」という句に
よって、本出願人らは、全く同じではなくある程度異な
っている、二つのフィラーの使用に言及する。例えば、
２種類のフッ化カーボン（例えばＡＣＣＵＦＬＵＯＲ
（登録商標）２０２８およびＡＣＣＵＦＬＵＯＲ（登録
商標）２０６５など）は、いずれもフッ化カーボンの形
をしているが各々異なるものである。
【００２９】抵抗性のホットメルト処理可能な熱硬化性
接着剤の例として、ＰＶＢ樹脂を含むポリビニルブチラ
ール複合材、フェノール樹脂を含むフェノール複合材、
エポキシ樹脂を含むエポキシ複合材、およびそれらの混
合物などがある。ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）複合
材の例として、ＰＶＢ樹脂の複合材（Ｍｏｎｓａｎｔｏ
提供のＢｕｔｖａｒｓ（登録商標）、Ｎｏｒｗｏｏｄ
Ｃｏａｔｅｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ提供のＰＬＹＭＡＳＴ
ＥＲ（登録商標）２１３０接着剤等）などがあり、この
ＰＶＢ樹脂の複合材は、フェノール樹脂（例えばＳｏｌ
ｕｔｉａ（商標）提供のＳａｎｔｏｌｉｎｋｓ（登録商
標）等）、アミノ樹脂（例えばＳｏｌｕｔｉａ（商標）
提供のＲｅｓｉｍｉｎｅｓ（登録商標）等）、ロジン誘
導体（例えばＨｅｒｃｕｌｅｓ社提供のＳｔａｙｂｅｌ
ｉｔｅ（商標）エステル等）、およびその他の樹脂また
は修飾体の内の一つ以上と組み合わせて使用される。市
販の入手可能なフェノール複合材の例として、Ｎｏｒｗ
ｏｏｄ Ｃｏａｔｅｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ提供のＰＬＹ
ＭＡＳＴＥＲ（登録商標）ＰＭ２０４，ＰＭ２１２，Ｐ
Ｍ２１６，ＰＭ２２０およびＨＴ４０３３接着剤を含
む、ニトリルフェノール複合材などの複合材、ＳＣａｐ
ａ Ｔａｐｅｓから入手可能なニトリルフェノール樹
脂、およびＡｓｈｌａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ提供の
ＭＯＤＡＲ（登録商標）８１６，８２４ＨＴ等のニトリ
ルフェノールアクリル樹脂を含む複合材がある。エポシ
キ複合材の例として、Ｓｃａｐａ Ｔａｐｅｓ、３Ｍ
（登録商標）他から入手可能な複合材がある。
【００３０】前述の樹脂中に凝集することなく均一分散
した、少なくとも一種類の、微粉の、導電性を高めた適
当なフィラーが本接着剤と併せて使用される。これらフ
ィラーとして、カーボンフィラー、金属または金属酸化
物フィラー、ドープされた金属酸化物フィラー、導電性
ポリマーフィラー、または他の導電性フィラーまたはそ
れらの混合物がある。これらフィラーとして、カーボン
ブラック、黒鉛等のカーボンフィラーがあり、さらにフ
ッ化カーボンフィラーがある。フッ化カーボンの例とし
て、化学式ＣＦxであって、ｘはフッ素原子の数を表
し、一般に約１．５までで、好適には約０．０１〜約
１．５、特に好適には約０．０４〜約１．４である化学
式をもつものがある。その他のフッ化カーボンとして、
通常（Ｃ2Ｆ）nの簡略形で表されるポリ（ジカーボンモ
ノフロライド）がある。フッ化カーボンとして、主題を
全体として本願に引用して援用する、Ｌｕｌｙ他に与え
られた米国特許第４，５２４，１１９号に記載された商
品名ＡＣＣＵＦＬＵＯＲ（登録商標）のものがある。Ａ
ＣＣＵＦＬＵＯＲ（登録商標）は、Ｏｋｌａｈｏｍａ、
Ｃａｔｏｏｓａ所在のＡｄｖａｎｃｅ Ｒｅｓｅａｒｃ
ｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社製造のものである。例とし
て、ＡＣＣＵＦＬＵＯＲ（登録商標）２０２８、ＡＣＣ
ＵＦＬＵＯＲ（登録商標）２０６５、ＡＣＣＵＦＬＵＯ
Ｒ（登録商標）１０００、およびＡＣＣＵＦＬＵＯＲ
（登録商標）２０１０がある。ＡＣＣＵＦＬＵＯＲ（登
録商標）２０２８およびＡＣＣＵＦＬＵＯＲ（登録商
標）２０１０は、フッ化カーボンの重量を基準にしてそ
れぞれ２８重量％および１１重量％のフッ素を含有して
いる。ＡＣＣＵＦＬＵＯＲ（登録商標）１０００および
ＡＣＣＵＦＬＵＯＲ（登録商標）２０６５は、フッ化カ
ーボンの重量を基準にしてそれぞれ６２重量％および６
５重量％のフッ素を含有している。また、ＡＣＣＵＦＬ
ＵＯＲ（登録商標）１０００はカーボンコークスを含有
しており、一方ＡＣＣＵＦＬＵＯＲ（登録商標）２０６
５，２０２８、および２０１０はいずれも導電性カーボ
ンブラックを含有している。これらのフッ化カーボンは
化学式ＣＦxからなり、Ｃ＋Ｆ2＝ＣＦxの反応により生
成される。
【００３１】実施形態によっては、カーボンブラックフ
ィラーおよびフッ化カーボンフィラーなどの、２種類以
上のフィラーが樹脂中に使用される。
【００３２】接着剤中に存在するフィラーの総量は、全
固形分重量に対して約１〜約４０％、または約４〜約１
０％である。ここで用いた全固形分とは、フィラー、オ
プションの親和剤、可能性のある他の添加剤、樹脂、お
よびその他の接着剤中に存在する固形分の量を指す。
【００３３】溶液状の接着剤は、綿付きアプリケータ、
液体ディスペンサ、グルーガン等を用いた液体取扱手
段、またはドライテープを用いた乾式プロセスなどの任
意の適当な手段によって、継ぎ目およびインターロック
式の接合部材間に付与される。乾燥時に継ぎ目を完全充
填し得る量の接着剤が、インターロック式の接合部材間
に付与される。
【００３４】一般に、本記載の接着剤を用いた接合プロ
セスには、エタノールおよびメチルエチルケトンの混合
などの適当な溶媒中にフィラー含有樹脂を混合した後、
その液状複合材を乾燥して固体の薄膜接着剤フィルムに
することが含まれる。親和剤の使用は、最小限の導電性
フィラーの添加で所望の電気的性質を確実に得る上で好
適である。
【００３５】より具体的には、本プロセスでは、架橋が
生じる臨界温度より低い温度での溶融状態、または適当
な溶液中のいずれかで、導電性フィラーまたは他の適当
な導電率の高いフィラーと混合することが行われる。こ
の後、この液状複合材を、ブレードコート、またはスプ
レーコートを用いて、あるいは剥離バッキング上への液
状物の押し出し成形によって固状の薄膜接着剤フィルム
の形にする。好適には、低温乾燥処理（例えば約３０〜
約５０℃）を用いて溶媒を除去し、液状接着剤を乾燥さ
せる。接着剤が溶融して継ぎ目内に流入した後、ポスト
キュアステップが接合プロセスの一部として行われる。
【００３６】次に、除去可能な剥離バッキングを用いた
もしくは用いない、接着剤フィルム複合材を、ベルトま
たはフィルム部材のパズル状にインターロックされた継
ぎ目領域に付与して、その領域にのみ位置整合するよう
にする。この後、継ぎ目を、例えばバートロッド(Vertr
od)シームウェルダのジョーなどの、加熱された平行板
間で加圧する。次いで継ぎ目を種々の方法によりキュア
する。継ぎ目のキュアに用いられるキュア方法として熱
キュアおよび赤外線キュアがある。熱キュアの例とし
て、接着剤が継ぎ目の空隙部に入り込んだ後すぐに中〜
高熱を用いてキュアすることがある。またこの加熱によ
って架橋／固化反応が誘起されると共に、接合プロセス
およびベルトの製造速度が早まる。温度は、例えば約４
０〜約２５０℃、または約１００〜約１５０℃であり、
このときの時間は約３０秒〜約２４時間、または約５分
〜約２時間、または約５分〜約１５分である。加熱キュ
アの間の圧力は約３４４７．３８ＰＡ（０．５ｐｓｉ）
〜約６８９４７６ＰＡ（１００ｐｓｉ）、または約１３
７８９．５２ＰＡ（２ｐｓｉ）〜約４１３６８５．６
（６０ｐｓｉ）である。圧力を高めることにより低温で
の溶接が可能になる、逆もまた同様である。加熱は、例
えば溶接機、ヒートガン、乾燥器、または他の適当な手
段によって行われる。
【００３７】第２のポストキュアを行って低分子量のオ
リゴマーを十分に架橋させ、高分子量のポリマネットワ
ークにすることが行われる。好ましくは、第２のポスト
キュアは第１のキュアより高い温度で行われる。第２の
キュア温度は約１２０〜２００℃で、このときの時間は
約３０秒〜約２４時間で好適には２０分〜約１時間であ
り、圧力は約３４４７．３８ＰＡ（０．５ｐｓｉ）〜約
６８９４７６ＰＡ（１００ｐｓｉ）で、特に好適には約
１３７８９．５２ＰＡ（２ｐｓｉ）〜約６８９４７．６
ＰＡ（１０ｐｓｉ）である。
【００３８】上述のように継ぎ目に接着剤を付与して実
質的に継ぎ目を形成することにより、コーティングされ
た継ぎ目の５倍以上の価格節減が得られる。
【００３９】この接着剤は種々の材料と併用可能であ
る。基材材料の例として、ポリアニリンポリイミド、カ
ーボン充填ポリイミド、カーボン充填ポリカーボネー
ト、カーボン充填ポリエステル等の半導電性ポリイミド
がある。市販の入手可能なポリイミド基材の例として、
ＤｕＰｏｎｔ提供のＫＡＰＴＯＮ（登録商標）およびＵ
ＰＬＩＥＸ（登録商標）、およびＧＥ提供のＵＬＴＥＭ
がある。市販の入手可能なポリエステルの例としてＤｕ
Ｐｏｎｔ提供のＭｙｌａｒ（登録商標）等がある。
【００４０】また、この接着剤は充填材料と併用しても
良好に機能する。したがって、この接着剤継ぎ目を収容
する基材はフィラーを含有する。好適には、フィラー量
は、基材中に存在する場合、総固形分重量に対して約１
〜約６０％で、さらに好適には約３〜約４０％である。
適当な基材用フィラーの例として、カーボンフィラー、
金属酸化物フィラー、ドープされた金属酸化物フィラ
ー、その他の金属フィラー、ポリマーフィラー、その他
の導電性フィラー等がある。具体的なフィラーの例とし
て、カーボンブラック、フッ化カーボンブラック、黒
鉛、低導電性カーボン等、およびそれらの混合物などの
カーボンフィラー、；酸化インジウムスズ、酸化亜鉛、
酸化鉄、酸化アルミニウム、酸化銅、酸化鉛等、および
それらの混合物などの金属酸化物；アンチモンドープ酸
化錫、アンチモンドープ二酸化チタン、アルミニウムド
ープ酸化亜鉛、同様にドープされた各種金属酸化物、お
よびそれらの混合物などのドープされた金属酸化物；お
よびポリテトラフルオロエチレン、ポリピロール、ポリ
アニリン、ドープされたポリアニリン、ポリチオフェン
等、およびそれらの混合物などのポリマー粒子がある。
特定のフィラーの例として、カーボンブラック、アンチ
モンドープ酸化錫、ドープされたポリアニリン、および
それらの混合物などがある。
【００４１】継ぎ目形成後、接着剤にオーバコートが施
される。多種類のオーバコート材料がこの接着剤との併
用に適しており、それら材料として、フルオロポリマ
ー、シリコーン、ビニルブチラール複合材等のオーバコ
ート材がある。
【００４２】この接着剤は、フィラーが充填されたオー
バコート材と併用することもできる。適当なフィラーの
例として先に掲げた各フィラーがあり、例えばカーボン
フィラー、金属酸化物フィラー、ドープされた金属酸化
物フィラー、およびその他の導電性フィラー等がある。
【００４３】この接着剤を組み合わせて用いた好適なベ
ルトの例を図１０に示す。ベルト３０は、好適な実施形
態では、導電性フィラー６１を含有した基材６０を含
む。ベルトは、接合部材６４および６５間に位置した接
着剤６３を含有した、継ぎ目３１を含む。好適な実施形
態では、導電性フィラー６２が接着剤中に分散または含
有されている。本発明のオプションの実施形態では、オ
ーバコート６６が基材６０上に設けられる。このオーバ
コートは導電性フィラー６７を含んでいてもよい。必要
に応じて基材中に分散または含有された導電性フィラー
６１、必要に応じてオプションのオーバコート中に分散
または含有されたフィラー６７、および必要に応じて接
着剤中に含有または分散されたフィラー６２は、同一ま
たは別のいずれでもよい。
【００４４】本記載の接着剤により、優れたベルト継ぎ
目用接着剤が提供される。実施形態において、二段階キ
ュア法を用いることにより、完全充填された、ボイドの
ない、継ぎ目上の像形成動作が可能な、高品質の継ぎ目
接合部が作製される。この接着剤は、実施形態におい
て、基材と同一または類似の機械的性質および表面剥離
性質を有する。さらに、実施形態において、この接着剤
は、良好な接合強度を基材の継ぎ目部材にもたらす。接
着剤の抵抗率は、導電性フィラーの充填レベルの変化、
種々の比率の導電性フィラーの混合、またはキュア条件
の変化によって基材と同一範囲内に調整される。
【００４５】実施例１ 中間転写ベルトの作製 ポリイミドフィルム基材をＤｕＰｏｎｔから調達した。
このベルト基材は、ポリアニリンおよびカーボン充填ポ
リイミドを含んでいた。抵抗率を測った結果、約１０9
〜約１０10Ω・ｃｍであることがわかった。接着性の向
上のために、接合されるベルト端部に「化学エッチン
グ」処理を施した。パズルカット端部を１規定のＮａＯ
Ｈ水溶液中に約１０分間浸積した後、１規定のＨＣｌ水
溶液中に１０分間浸積した。この端部を蒸留水でリンス
した後、乾燥させた。
【００４６】実施例２ ポリビニルブチラールおよびフッ化カーボン接着剤の作
製 ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）接着剤の原液を、５０
０ｍｌのガラス瓶中で６２ｇのポリビニルブチラール
（Ｎｏｒｗｏｏｄ ＰＬＹＭＡＳＴＥＲ（登録商標）２
１３０）接着剤フィルムを２００ｇのエチルアルコール
と、１００ｇの１−ブチルアルコールの混液に溶解する
ことによって作製した。この混液を一晩中ロールミルで
混合した。４オンスのガラス瓶中に、１５ｇのメチルエ
チルケトン（ＭＥＫ）と、０．１２８ｇのＡＣＣＵＦＬ
ＵＯＲ（商標商標）２０２８および０．０４２５ｇのＡ
ＣＣＵＦＬＵＯＲ（登録商標）２０１０（Ｏｋｌａｈｏ
ｍａ、Ｃａｔｏｏｓａ所在のＡｄｖａｎｃｅ Ｒｅｓｅ
ａｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社提供のフッ化カーボン）
とを加えた。次に、これらカーボンを混合して超音波浴
中に約１０〜１５分間瓶を放置しておくことにより溶媒
中に分散させた。次いで０．１７ｇのＤＩＡＫ３（登録
商標）（Ｄｕｐｏｎｔ）を瓶に添加し、十分に混合し
た。約２５ｇのＰＶＢ原液を添加して、ディスパージョ
ンをロールミルで約１時間混合した。
【００４７】得られたディスパージョンを剥離フィルム
シート上にドローコーティング(drawcoated)した。ある
いは、一片の板ガラスを用いることもできる。コーティ
ングバーは適当な寸法のものを用いた。このコーティン
グ物を約４０℃に設定された乾燥器中で乾燥させた。フ
ィルムが乾燥すると、そのフィルムを剥離紙から剥ぎ取
り、継ぎ目接着剤用に供した。
【００４８】この段階では、フィルムはコントロールさ
れた導電性を全く示さなかった。実際には、導電性は、
フィルムに第２の熱的ポストキュアステップを施した場
合のみ得られた。ステンレス綱基材上にコーティングさ
れて約１５０℃で約３０分間ポストキュアされた、２
５．４μｍ（０．００１インチ）厚さのサンプル接着剤
フィルムは、約２×１０9Ω・ｃｍの抵抗率をもつこと
が観察された。この作製処理を繰り返し行い、電気的な
結果に再現性があることがわかった。また、温度と湿度
の変化は接着剤材料の電気的性質に影響しないことがわ
かった。フッ化カーボンの量および／または種類、硬化
剤、およびポストキュアパラメータを調整して抵抗率を
調整した。
【００４９】実施例３ ポリビニルブチラールおよびフッ化カーボン接着剤の作
製 ５００ｍｌのガラス瓶中で３１ｇのポリビニルブチラー
ル（ＮｏｒｗｏｏｄＰＬＹＭＡＳＴＥＲ（商標）２１３
０）接着剤フィルムを１００ｇのエチルアルコール、５
０ｇの１−ブチルアルコール、１０ｇのメチルアルコー
ル、および１ｇのフッ素系界面活性剤（３Ｍ提供のＦＣ
−４３０）の混液中に溶解することによって、ポリビニ
ルブチラール（ＰＶＢ）接着剤溶液を作製した。この混
液を一晩中ロールミルで混合させた。８オンスの瓶中
に、８５ｇのメチルエチルケトンと、２．４７ｇのフッ
化カーボン（Ｏｋｌａｈｏｍａ、Ｃａｔｏｏｓａ所在の
Ａｄｖａｎｃｅ Ｒｅｓｅａｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ
提供のＡＣＣＵＦＬＵＯＲ（登録商標）２０２８）とを
加えた。フッ化カーボンは、激しく混合した後超音波浴
中に約１０〜１５分間瓶を放置することにより前記溶媒
中に分散させた。このカーボンディスパージョンに約
１．２４ｇのＤｕｐｏｎｔ ＤＩＡＫ３を添加した。次
にこのディスパージョンに約１５分間ロールミル処理を
施した。このカーボンディスパージョンをＰＶＢ原液の
瓶に移し、得られた混合液をロールミルで約１時間混合
した。得られたディスパージョンを剥離フィルムシート
上にドローコーティングした。あるいは、一片の板ガラ
スを用いることもできる。コーティングバーは適当な寸
法のものを用いた。このコーティング物を約４０℃に設
定された乾燥器中で乾燥させた。フィルムが乾燥する
と、そのフィルムを剥離紙から剥ぎ取り、継ぎ目接着剤
用に供した。
【００５０】この段階では、フィルムはコントロールさ
れた導電性を全く示さなかった。実施例２で作製した接
着剤の場合と同様に、導電性は、フィルムに熱的ポスト
キュアステップを施した場合のみ得られた。ステンレス
綱基材上にコーティングされて約１５０℃で約３０分間
ポストキュアされた、２５．４μｍ（０．００１イン
チ）厚さのサンプルフィルムは、約２×１０9Ω・ｃｍ
の抵抗率をもつことが観察された。この作製処理を繰り
返し行い、電気的な結果に再現性があることがわかっ
た。また、温度と湿度の変化は接着剤材料の電気的性質
に影響しないことがわかった。フッ化カーボンの量およ
び／または種類、硬化剤、親和剤、およびポストキュア
パラメータを調整して抵抗率を調整した。
【００５１】実施例４ エポキシおよびフッ化カーボン接着剤の作製 液体エポキシ接着剤溶液（ＬＳ−７９０９）のサンプル
溶液をＳｃａｐａ Ｔａｐｅｓから入手した。４オンス
のガラス瓶中に、１５ｇのＭＥＫ、０．３ｇのＡＣＣＵ
ＦＬＵＯＲ（登録商標）２０２８および０．４ｇのＡＣ
ＣＵＦＬＵＯＲ（登録商標）２０１０（Ｏｋｌａｈｏｍ
ａ、Ｃａｔｏｏｓａ所在のＡｄｖａｎｃｅ Ｒｅｓｅａ
ｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ提供のフッ化カーボン）を加
えた。次に、これらカーボンを、混合し、さらに超音波
浴中に約１０〜１５分間瓶を放置することによって溶媒
中に分散させた。次いで、この瓶中に０．２ｇのＤＩＡ
Ｋ３（登録商標）（Ｄｕｐｏｎｔ）および０．１ｇの２
−エチルー４−メチルイミダゾルを添加した後、十分に
混合した。約１０．９ｇのエポキシ接着剤溶液（ＬＳ−
７９０９）を添加し、この混合物をロールミルで約１時
間処理した。
【００５２】得られたディスパージョンを剥離フィルム
シート上にドローコーティングした。適当な寸法のコー
ティングバーを用いた。このコーティング物を約４０℃
に設定された乾燥器中で約３時間乾燥させた。フィルム
が乾燥すると、そのフィルムを剥離紙上に保持した状態
で、継ぎ目接着剤用に供した。
【００５３】この段階では、フィルムはコントロールさ
れた導電性を全く示さなかった。実際には、導電性は、
フィルムに第２の熱的ポストキュアステップを施した場
合のみ得られた。ステンレス綱基材上にコーティングさ
れて約１５０℃で約１５分間ポストキュアされた、２
５．４μｍ（０．００１インチ）厚さのサンプル接着剤
フィルムは、約８×１０9Ω・ｃｍの抵抗率をもつこと
が観察された。この作製処理を繰り返し行い、電気的な
結果に再現性があることがわかった。また、温度と湿度
の変化は接着剤材料の電気的性質に影響しないことを見
出した。フッ化カーボンの量および／または種類、硬化
剤、およびポストキュアパラメータの調整により抵抗率
を調整した。
【００５４】実施例５ ニトリルフェノールおよびフッ化カーボン接着剤の作製 液体ニトリルフェノール接着剤溶液（ＬＳ−７８７２）
のサンプル溶液をＳｃａｐａ Ｔａｐｅｓから入手し
た。４オンスのガラス瓶中に、１５ｇのＭＥＫ、０．１
５ｇのＡＣＣＵＦＬＵＯＲ（登録商標）２０２８および
０．０５ｇのＡＣＣＵＦＬＵＯＲ（登録商標）２０１０
（Ｏｋｌａｈｏｍａ、Ｃａｔｏｏｓａ所在のＡｄｖａｎ
ｃｅ Ｒｅｓｅａｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ提供のフッ
化カーボン）を加えた。次に、これらカーボンを、混合
し、さらに超音波浴中に約１０〜１５分間瓶を放置する
ことにより溶媒中に分散させた。次いでこの瓶中に、
０．２０ｇのＤＩＡＫ３（登録商標）（Ｄｕｐｏｎｔ）
を添加した後、十分に混合した。約１０．９ｇのニトリ
ルフェノール溶液を添加し、その後このディスパージョ
ンをロールミルで約１時間混合した。
【００５５】得られたディスパージョンを剥離フィルム
シート上にドローコーティングした。適当な寸法のコー
ティングバーを用いた。このコーティング物を約４０℃
に設定された乾燥器中で乾燥させた。フィルムが乾燥す
ると、そのフィルムを剥離紙に保持した状態で、継ぎ目
接着剤用に供した。
【００５６】この段階では、フィルムはコントロールさ
れた導電性を全く示さなかった。実際には、導電性は、
フィルムに第２の熱的ポストキュアステップを施した場
合のみ得られた。ステンレス綱基材上にコーティングさ
れて約２００℃で約１５分間ポストキュアされた、２
５．４μｍ（０．００１インチ）厚さのサンプル接着剤
フィルムは、約８×１０9Ω・ｃｍの抵抗率をもつこと
が観察された。この作製処理を繰り返し行い、電気的な
結果に再現性があることがわかった。また、温度と湿度
の変化は接着剤材料の電気的性質に影響しないことがわ
かった。フッ化カーボンの量および／または種類、硬化
剤、およびポストキュアパラメータの調整により抵抗率
を調整した。
【００５７】実施例６ 継ぎ目上に像形成されるパズルカット形継ぎ目付きベル
トの作製 実施例１で作製したポリイミドフィルムの二つのパズル
カット端部を組み合わせ、溶接機の両側に搭載された真
空固定テーブルで補助して、改造型テクノシールバート
ロッド(Technoseal Vertrod)熱衝撃ヒートシーラ（型式
２０ＥＰ／Ｐ−１／４−ＷＣ−ＣＡＮ−ＤＩＧ−Ｉ）の
下部ジョーに位置合わせさせた。実施例２または３に係
り形成された、自立（freestanding）フィルム状（好適
には約１５〜１２５μｍ厚さ）の接着剤を選択した。幅
の細片状の材料（約０．４７７ｃｍ（３／１６イン
チ））を、ベルト基材上のパズルカット継ぎ目領域を完
全にカバーするに足る長さおよび幅に切断した。このテ
ープ片を、継ぎ目をカバーしつつ継ぎ目領域の上部に亘
らせて置いた。溶接機を「プログラム」して最初に約１
１２．７８℃（２３５°Ｆ）の温度で３分間溶接し、そ
の後約１６０℃（３２０°Ｆ）に温度を高めてさらに３
０分間溶接するようにした。この二段階溶接は溶接機に
よる連続プロセスとして行った。これにより接着剤フィ
ルムは継ぎ目領域中に溶融流入して該領域を完全充填
し、その後接着剤が架橋して導電性が発現した。あるい
は、乾燥器中での１５０℃、３０分間の熱的ポストキュ
アステップの間、ベルトを締め付け具に取り付け、継ぎ
目領域を平行な平滑面間で加圧することで継ぎ目領域を
固定することもできる。
【００５８】この継ぎ目付きベルトを取付具から取り外
し、継ぎ目に仕上げ（サンド処理）および研磨ステップ
を施して過剰な接着剤を除去し、継ぎ目領域の表面形状
がベルト残部と同じになるようにした。
【００５９】この手順は、実施例４および５で作製され
た接着剤を用いて繰り返すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 静電写真装置を表す図である。
【図２】 本発明の実施形態に係る転写システムの拡大
図である。
【図３】 本発明に係るベルト構造および継ぎ目の実施
形態の拡大図である。
【図４】 本発明の実施形態に係る、ヘッドおよびネッ
ク部材を有するパズルカット継ぎ目の拡大図である。
【図５】 本発明の別の実施形態に係る、きのこ形のパ
ズルカット部材を有するパズルカット継ぎ目の拡大図で
ある。
【図６】 本発明の別の実施形態に係る、あり（鳩尾
形）部材を有するパズルカット継ぎ目の拡大図である。
【図７】 本発明の別の実施形態に係る、窪み部材およ
び歯部材を有するパズルカット継ぎ目の拡大図である。
【図８】 本発明の別の実施形態に係る、異なる深さの
受け部部材および突部部材を有するパズルカット継ぎ目
の拡大図である。
【図９】 本発明の実施形態に係るベルトの拡大図であ
って、パズルカット部材間の空隙部であって、接着剤を
含んだ空隙部を示す図である。
【図１０】 本発明の好適な実施形態に係るベルトの拡
大断面図である。
【符号の説明】
２ 転写部材、４ トナー粒子、６ 転写ローラ、１０
感光体、１２ 帯電装置、１３ 像入力装置、１５
転写装置、１６ コピーシート、３０ ベルト、３１
継ぎ目、３２ ローラ、３５，３７，４０，４２，５
２，５５ 受け部、３６，３８，３９，４１，５４，５
６ 突部、４３，４５ フィンガ、４４歯、４６ 窪
み、５７ 空隙部、６０ 基材、６１，６２，６７ 導
電性フィラー、６４，６５ 接合部材、６６ オーバコ
ート。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリストファー ピー マノス アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ロチェ スター アーベリル アベニュー 705 (72)発明者 テオドア ロヴァロ 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 Ｆターム(参考） 4J040 DD071 DD072 EB031 EB032 EC001 EC002 HA026 HA136 NA21

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 接着剤は、ポリビニルブチラール、フェ
    ノール樹脂、エポキシ樹脂、およびそれらの混合物から
    なるグループから選択される樹脂、およびカーボンフィ
    ラーを含む第１のフィラーを含むことを特徴とする接着
    剤。
  2. 【請求項２】 請求項１に係る接着剤において、 前記樹脂はポリビニルブチラールおよびフェノール樹脂
    を含むことを特徴とする接着剤。
  3. 【請求項３】 請求項１に係る接着剤において、 さらに、前記第１のカーボンフィラーと異なるカーボン
    フィラー、ドープされた金属酸化物フィラー、ポリマー
    フィラー、およびそれらの混合物からなるグループから
    選択される第２のフィラーを含むことを特徴とする接着
    剤。
JP2002106117A 2001-04-11 2002-04-09 導電性カーボンが充填されたポリビニルブチラール接着剤 Withdrawn JP2002332467A (ja)

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