JP2004034310A

JP2004034310A - 樹脂ベルトの接合方法

Info

Publication number: JP2004034310A
Application number: JP2002190216A
Authority: JP
Inventors: Akira Shimada; 島田　明; Yuji Sakurai; 櫻井　有治
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-06-28
Filing date: 2002-06-28
Publication date: 2004-02-05

Abstract

【課題】樹脂フィルムの両端を接合してベルト形状化する際に、課題となる接合強度・接合部の段差・幅・寸法精度等が良好な製造方法を提案する。
【解決手段】・フィルム端部をエア吸引により抑える。
・エア吸引部の位置とフィルムの重ね代の幅を数値規定
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂フィルムを円筒状に丸め、両端部を重ね合わせて接合することにより得られるベルトの製造方法に関する。とりわけ、電子写真感光体に電荷を付与する帯電工程、該電子写真感光体に静電潜像を形成する画像露光工程、該静電潜像をトナーで現像することにより可視画像を形成する現像工程、及びトナー像を転写材に転写する転写工程を有する画像形成装置において、感光体・転写部材・定着部材として使用されるベルト形状部材、及び該ベルト形状部材を用いた画像形成装置に関する。具体的には、電子写真複写機、レーザービームプリンター、ＣＲＴプリンター、ＬＥＤプリンター、液晶プリンター、ファクシミリ、レーザー製版などの電子写真応用技術に広く用いることができる。
【０００２】
【従来の技術】
ベルト形状を有する部材は、ローラー形状を有する部材と同様、駆動・搬送系に広く用いられており、例えば電子写真方式の画像形成装置等において、感光体・転写搬送・定着用の部材として利用されている。ベルト状部材を剛体シリンダー部材に比較すると以下のようなメリットがある。第一に、ベルト形状におけるフレキシビリテイにより装置設計上の自由度が上がり、装置コスト・省スペース等の面で有利である。第二に、ベルト状部材は剛体シリンダー部材より薄いため本体の軽量化がはかれる。第三には、該部材が感光体のように表面材の消費・損傷により交換を要する消耗品である場合、ベルト形状の方がシリンダーよりも表面積を容易に広くとれるため、表面単位面積あたりの使用頻度が軽減される。したがって該部材交換頻度の低減が可能となる。
【０００３】
ベルトに使用される材質としては、金属と樹脂に２大別される。金属材質としては、電気鋳造による薄肉加工の容易性から従来よりニッケルが用いられている。ニッケルベルトの特徴として、温度・湿度の変動に対して寸法及び電気特性が安定している、引張りに対する機械強度が強靭である、耐熱性が優れている、という長所が挙げられる反面、樹脂ベルトに比較すると次のような短所がある。第一に電子写真用途の部材としての高精度な厚み・寸法制御を達成しようとすると、電気鋳造に多くの時間を要しコストが高くなる。又、屈曲に対する機械的耐久性において、ニッケルは金属の中では比較的強いものの、樹脂に比べると大きく劣り、曲率によっては破断する場合がある。
【０００４】
一方、樹脂ベルトの材質としては、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエステル、ポリイミド、フッ素樹脂等が知られている。これら樹脂材料を用いたベルトは、金属に比較すると一般に引張りに対する機械強度が弱い、耐熱性が劣るという短所を有するものの、実用において問題となる場合は少なく、逆に長所としては、高精度な厚み・寸法の達成は比較的容易であり、又、屈曲に対しても良好な耐久性を有している。このような理由から、特に強い耐熱性を必要とする用途を除くと、樹脂材質のベルトが多く用いられている。
【０００５】
樹脂ベルトはその製法により、継目のない所謂シームレスベルト、及び、継目のある接合ベルトに２大別され、用途・条件により使い分けされている。前者のシームレスベルトの製法としては、第一に、特開平５−７７２５２、特開平７−１６４４５６等に記載されているように円筒形状の型の内面、若しくは外面に樹脂を塗布・硬化させた後に脱型して得る方法があげられるが、この製法は製造コストが高いという短所がある。シームレスベルトの第二の製法として特開平０４−２５５３３２等に見られるように、熱可塑性樹脂を円筒形に押出す方法が挙げられる。この製法は加工速度が速いため製造コストが低く抑えられるというメリットがある反面、高精度な膜厚・寸法の達成が一般に困難である。一方、フィルムを接合して得られる接合ベルトは、継目という短所が存在するものの、厚み・寸法の高精度化が比較的容易である。又、ベルトの表面にコーティング等の処理が必要な場合、断裁・接合前のフィルムの状態において、例えばグラビアコーター等を用いて一括コーティングを行うことで製造コストの低減が可能である。これらの理由から、例えばベルト状の感光体部材には接合ベルトが多く用いられている。接合の方法としては、超音波融着、熱融着、接着剤を介した接着、等が挙げられるが、これらの中で超音波融着が最も多く用いられる。熱融着を用いた場合、ホーンに樹脂の溶融物が付着しやすく、連続生産時においてはホーンの清掃工程が必要となる場合が多いため効率が低減する。又、接合部における溶融物の過剰なはみ出しを極力抑えるためには、温度・当接圧等の条件を比較的緩やかに設定し、長時間かけて融着する必要があるが、これも加工効率にとっては不利である。又、接着剤を用いる場合においても、塗布・硬化という各々が時間を要する工程を含むために、加工効率が悪い。一方超音波融着の場合、基本的に重ねあわせた面のみに温度が発生するためにホーンへの付着は殆ど起こらず、更に、融着に要する時間も短いため加工効率において優れている。
【０００６】
ベルトの接合部に要求される特性としては、第一に機械特性が挙げられる。特にベルトとしての張架・回転に耐えられるような、引張強さ、耐屈曲性、及びこれら機械特性の全体的な均一性が必要である。第二には接合部分の寸法・表面状態が挙げられる。具体的には、段差及び幅が小さいいこと、接合部表面の凹凸が小さいこと、及びこれら寸法の全体的な均一性が挙げられる。接合部の段差・幅や表面凹凸が過剰に大きいと、クリーニングブレード等の当接部材との摩擦が大きくなりベルトの駆動に悪影響を及ぼす。又、接合部及び当接部材双方にダメージを与え、双方の寿命を低減させる。更には、該ベルトが感光体や中間転写体のようにトナーと直接接触する部材である場合、接合部の段差・幅・表面凹凸が大きいと接合部におけるトナー付着が多くなり、クリーニング性悪化の原因となる。
【０００７】
樹脂ベルトの接合方法については、過去に種々の製法が開示されている。例えば、特開平１０−６３０１４には、ベルト接合においてまずフィルム端部の縁を融着した後に、残りの重なり部分全体を融着することにより溶融物のはみ出し量を制御する製法が記載されている。又特開平１０−２０５１２には、フィルムより軟質のシートをフィルム重ね代の下に敷くことにより接合部表面をフラットにする製法の記載がある。しかしながら、これらの方法では前述した接合部の要求特性を充分満足するすることができない。該要求特性を達成するにあたり、ベルトの接合において特に支障となっており克服すべき課題は次の通りである。すなわち、フィルムを円筒形状に丸めて両端部の接合代を重ね合わせる際、フィルムの元に戻ろうとする反発力がある。従って、接合を施す直前まで接合代全面にわたって均一かつ高精度な重ねあわせを維持することが困難であり、結果として接合部の幅・段差・表面凹凸が過剰に大きくなる、あるいは不均一となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、樹脂フィルムを接合して得られるエンドレスベルト、とりわけ、帯電工程、画像露光工程、現像工程、転写工程を有する画像形成装置において用いるエンドレスベルト部材において、接合部の機械強度が充分かつ均一であり、段差・幅寸法・及び表面の凹凸が充分に小さく、該ベルトを張架・回転させた際に、裂け・破断、及び他の部材との当接における引っ掛かり、振動等が発生しない該ベルトの接合方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
すなわち、樹脂フィルムを円筒状に丸め、両端部を重ね合わせて接合することにより得られるベルトの製造方法に関して、該両端部から３０ｍｍ以下の距離Ａの位置を各々エア吸引しつつ該両端部を３ｍｍ以下の重ね代幅Ｂにて重ねあわせて円筒状に固定しつつ超音波融着を行う接合方法であり、ＡはＢの３０倍以下であり、かつ、該フィルムとの当接面の表面粗さＲｚが１０μｍ以下であるホーンを用いることを特徴とする製造方法により前記課題は達成される。ここで該樹脂フィルムの材質としては、ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体（スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体及びスチレン−アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、（スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体）、メタクリル酸メチル樹脂、メタクリル酸ブチル樹脂、アクリル酸エチル樹脂、アクリル酸ブチル樹脂、変性アクリル樹脂（シリコーン変性アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂変性アクリル樹脂、アクリル・ウレタン樹脂等）、塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニリデン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂及びポリビニルブチラール樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂等から、１種類あるいは２種類以上を使用することができる。該樹脂フィルムを丸めて端部をエア吸引しつつ重ねあわせる際に、例えば図１に示されるような固定用治具を用いることが出来る。まず、図２のように樹脂フィルムを丸めて、吸引孔１１よりエアを吸引することでフィルム両端部のはね上がりを抑えつつ、図３に示すようにフィルムの重ね代が融着台１２の中央真上付近に位置するように、又、重ね代２１の幅Ｂが必要以上に広くならないように、かつＢが重ね代全域にわたって均一になるように調整する。この時、吸引孔からフィルム端部までの距離Ａは３０ｍｍ以下、更には２０ｍｍ以下であることが好ましい。Ａが過度に長いと重ね代の抑えが不充分となり、フィルムの反発力により重ね代の位置や平行度が保てず、ずれを生じる可能性がある。ここで、距離Ａは、各吸引孔におけるフィルム端部との距離の平均値を代表値として用いる。又、重ね代の幅Ｂは３ｍｍ以下、更には２ｍｍ以下が好ましい。Ｂが必用以上に広いと、例えばクリーニングブレードのような当接部材との摩擦が大きくなりベルトの駆動に悪影響を及ぼす。又、接合部及び当接部材双方にダメージを与え、双方の寿命を低減させる。更には、該ベルトが感光体や中間転写体のようにトナーと直接接触する部材である場合、接合部の段差・幅・表面凹凸が大きいと接合部におけるトナー付着が多くなり、クリーニング性悪化の原因となる。又、ＡはＢの３０倍以下、更には２５倍以下である場合に、重ね代を均一に吸引することが可能となる。ＡがＢの３０倍を超過すると、フィルム端部近傍の反発力により重ねあわせが精密に行えない可能性がある。融着に用いるホーンにおいて、フィルム接触面の十点平均表面粗さＲｚは１０μｍ以下であることが好ましい。Ｒｚが１０μｍを超過すると、接合部表面の凹凸が大きくなり、ブレード等の摩擦力増加、及びトナー付着の観点から好ましくない。本発明におけるＲｚの測定は、ＪＩＳ　ＢＯ６０１−１９８２に準拠し測定条件は以下の通りとした。
＜測定装置＞　表面粗さ測定器ＳＥ−３４００（株式会社小坂研究所製）
＜測定条件＞　送り速さ：０．５ｍｍ／分　カットオフ：０．８ｍｍ　測定長さ：５．０ｍｍ
【００１０】
超音波融着を行う際、接合部と同じか若しくは接合部以上の長さを有するホーンを用いてフィルムを一度に加圧・融着する方法と、接合部より短い長さのホーンを用いて、フィルム上を加圧しつつ移動させながら融着する方法がある。前者の方法は、融着時間がより短時間ですむという長所があるが、フィルムの微細な厚みムラによってホーンの加圧力にムラが生じ、結果として接合強度・寸法精度にムラが発生する場合がある。又、ホーンは繰り返し使用により傷が発生する可能性があるが、ベルトの接合長さのホーンは製作コストも高価である。これらの理由から、後者の方法、すなわち図４に示すように比較的小型のホーンをフィルムに押し当て移動させながら融着を行う方法が、より好ましい。とりわけ、フィルム当接面におけるホーン移動方向の長さａが、フィルム接合部の長さｂに比較して充分短い場合に均一な融着が実現され、特にａとｂの間に　ａ×２０≦ｂ　の関係が成立つことが好ましい。又、融着を行っているときのホーンのフィルムへの当接圧、及び移動速度は均一に制御することにより接合をより均一なものにすることが可能である。当接圧、移動速度はいずれも±１０％以下、更には±５％以下に制御することが好ましい。ベルトの接合部をベルトの周方向に切断した際の断面拡大図を図５に示す。接合部における厚み方向の段差に関しては、当接部材との摩擦・引っ掛り・振動、及びトナー付着の観点から８０μｍ以下、好ましくは６０μｍ以下とする必要がある。ここで段差とは、図５に示すような接合部断面の顕微鏡観察にて、厚みの最大値５１と最小値５２の差をいい、３検体の平均値を代表値として用いる。一方、ベルト接合部における接合の強度について、引張破断強さを指標とすることができる。ベルトの接合強度としては、引張破断強さとして１．０ｋｇｆ／ｍｍ^２以上、更には２．０ｋｇｆ／ｍｍ^２以上であることが好ましい。引張破断強さが１．０ｋｇｆ／ｍｍ^２未満の場合、接合強度が不充分となり、ベルトの張架・駆動回転に耐えられずに接合部が剥離・破断する可能性がある。ここで、該引張破断強さはＪＩＳＫ７１１３に準拠し以下の測定方法に従う。
＜測定装置＞　テンシロン万能試験機ＲＴＣ−１２５０Ａ（オリエンテック社製）
＜引張速度＞　３００ｍｍ／分
＜試料サイズ＞　幅１０ｍｍ　つかみ長さ５０ｍｍ
＜測定環境＞　２０℃−４０％ＲＨ
【００１１】
又、ベルトの接合部が、ベルトの幅方向に平行に設置されたブレード等によって摺擦される場合、当接部材に対して接合部が徐々に接触するように、図６に示す如く接合部をベルト幅方向に対して斜めに傾けることにより、接合部・当接部材双方へのダメージが軽減される。傾きの角度θは３度以上、１５度以下の範囲であることが好ましい。３度未満では上述したダメージの緩和効果が不充分であり、１５度を超過すると接合部がベルトの広範囲にわたるため、例えばベルトを感光体として用いる場合にはロスが大きくなる。
【００１２】
次に、本発明を利用して得られるベルト部材の例として、感光体ベルトの製造方法を説明する。感光体ベルトの基体の材質としては、耐屈曲性等の機械特性が特に強靭であり、かつコストが安価であるポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。又、干渉縞の防止策として感光体基体表面は適度に粗さを有する状態であることが望ましい。基体表面の粗さＲａを制御する方法としては、特に限定はされないが、以下の方法が例として挙げられる。すなわち第一の方法としては、二酸化珪素、二酸化チタンのような無機粒子、あるいはＰＭＭＡ，シリコーンのような有機樹脂粒子を、エポキシ系、メラニン系、フェノール系、ポリエステル系、ポリアミド系等の樹脂溶液に分散して得た塗料を支持体の表面にコーティングして、該粒子の粒径・個数密度によって所望の中心線平均粗さＲａを実現する方法があげられる。第二の方法としては、サンドブラストのように研磨材によって支持体表面を粗らす方法があげられる。第三の方法としては、支持体を成形する原材料中に、二酸化珪素、二酸化チタンのような前記無機粒子、あるいはＰＭＭＡ，シリコーンのような前記有機樹脂粒子を配合させることにより支持体表面を粗らす方法があげられる。前記支持体表面の粗さは、光を効果的に散乱させるために極力小刻みな粗れ方が好ましい。前記基体に導電性を付与する方法として、以下の方法が挙げられる。第一の方法として、基体表面に金属をコーティングする方法が挙げられる。コーティングの方法としては、蒸着、及び鍍金が挙げられ、使用する金属としては、アルミ、ニッケル、銅等が挙げられる。第二の方法としては、基体表面に導電性塗料を塗装する方法である。導電性塗料としては、例えば導電性フィラーをエポキシ系、メラニン系、フェノール系、ポリエステル系、ポリアミド系等の樹脂溶液に分散して得られる。該導電性フィラーとしては、カーボンブラック、黒鉛、アルミニウムドープ酸化亜鉛、酸化スズ被覆酸化チタン、酸化スズ、酸化スズ被覆硫酸バリウム、チタン酸カリウム、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、アルミニウム金属粉末、ニッケル金属粉末等、イオン導電材としては、過塩素酸リチウム、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、パーフルオロオクタンスルホン酸カリウム、パーフルオロオクタンスルホン酸セシウム等、高分子帯電防止材としては、ポリエチレンオキサイド、ポリエーテルエステルアミド、ポリエーテルアミド、ポリエチレンオキサイドとエピクロルヒドリンのブロック共重合体、ポリエチレンオキサイドとポリプロピレンオキサイドのブロック共重合体、等が挙げられる。次に、これらの方法により導電性を付与されたベルト状支持体の表面に、少なくとも電荷発生層及び電荷輸送層からなる感光層を形成する。感光層の積層順は、支持体側から電荷発生層、電荷輸送層の順でもよいし、逆でもよい。電荷発生物質としては例えばアゾ系顔料（例えばモノアゾ、ビスアゾ、トリスアゾなど）、金属および無金属のフタロシアニン系顔料、インジゴ系顔料（例えばインジゴ、チオインジゴなど）、キノン系顔料（例えばアントアントロン、ピレンキノンなど）、ペリレン系顔料（例えばペリレン酸無水物、ペリレン酸イミドなど）、スクワリウム系色素、ピリリウム、チアピリリウム塩類、トリフェニルメタン系色素などが挙げられる。また、セレン、セレン−テルルあるいはアモルファスシリコンなどの無機材料も、発荷発生物質として使用することができる。
【００１３】
電荷輸送物質としては、電子輸送物質と正孔輸送物質がある。電子輸送物質と正孔輸送物質としては、たとえば２，４，７−トリニトロフルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロフルオレノン、クロラニル、テトラシアノキノジメタンなどが挙げられる。正孔輸送物質としては、たとえば多環芳香族化合物（例えばピレン、アントラセンなど）、複素環化合物（例えばカルバゾール、インドール、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、ピラゾール、ピラゾリン、チアジアゾール、トリアゾールなど）、ヒドラゾン系化合物（例えばｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド−Ｎ、Ｎ−ジフェニルヒドラゾン、Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラジノ−３−メチリデン−９−エチルカルバゾールなど）、スチリル系化合物（例えばα−フェニル−４′−Ｎ，Ｎ−ジアミノスチルベン、５−［４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）ベンジリデン］−５Ｈ−ジベンゾ［ａ，ｄ］ジシクロヘプテンなど）、ベンジジン系化合物、トリアリールアミン系化合物などが挙げられる。
【００１４】
電荷発生層の厚みは０．００１〜５μｍ、更には０．０５〜２μｍが好ましく、電荷輸送層の厚みは１〜４０μｍ、更には１０〜３０μｍが好ましい。電荷発生層には、電荷発生物質を１０〜１００重量％、更には４０〜１００重量％含有するのが好ましい。本発明の電子写真感光層は、感光層に使用する材料を真空蒸着あるいは適当な結着樹脂と組み合わせて支持体上に成膜して得られる。感光層の結着樹脂としては、例えばポリビニルアセタール、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエステル、ポリ酢酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、アクリル樹脂、セルロース系樹脂などが好ましく用いられる。感光層の材料の種類によっては中間層から感光層にフリーキャリアが注入されることがあり、感光体の帯電能が低下し、画像特性に大きな影響を及ぼす。この様な場合には、必要に応じて中間層と感光層との間に電気的バリア性を有するバリア層（たとえば適当な樹脂薄膜）を設けることによってこのフリーキャリアの注入を効果的に抑制することができる。バリア層としては、たとえばポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリアクリル酸類、メチルセルロース、エチルセルロース、ポリグルタミン酸、カゼイン、でんぷんなどの水溶性樹脂や、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド酸、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタンやポリグルタミン酸エステルなどの樹脂を用いることができる。特に、塗工性、密着性、耐溶剤性および電気的バリア性、抵抗などの点でポリアミドがバリア層として好ましい。ポリアミドとしては、溶液状態で塗布できるような低結晶性もしくは非結晶性の共重合ナイロンなどが適当である。バリア層の厚みは、０．１〜２μｍが好ましい。
【００１５】
感光体ベルトにおける電荷輸送層においては、感光体ドラムに比較してより厳しい機械特性が要求される。すなわち、感光体ベルトにおける電荷輸送層においては、引張破断伸びが１．５％以上、更には２．０％以上であることが好ましい。ここで該引張破断伸びはＪＩＳＫ７１１３に準拠し以下の測定方法に従う。
＜測定装置＞　テンシロン万能試験機ＲＴＣ−１２５０Ａ（オリエンテック社製）
＜引張速度＞　１０ｍｍ／分
＜測定環境＞　２０℃−４０％ＲＨ
＜試料サイズ＞　幅１５ｍｍ　つかみ長さ１００ｍｍ
【００１６】
次に、図１に示したようなフィルム固定治具を用い、感光体を塗布したシート形状の部材を前述したように円筒形状に接合する。感光体ベルトの長手方向における内周長及び外周長が過度に振れると、画像内において転写効率が不均一となり画像品質が低下する可能性がある。又、ベルトの回転が不安定となり、蛇行・脱輪の原因となる。感光体ベルトの長手方向における内周長及び外周長の振れは±２．０ｍｍ、更には±１．０ｍｍ以内であることが好適である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
（バリヤ層用塗料の作製）
共重合ナイロン樹脂１０重量部をメタノール６０重量部とブタノール４０重量部の混合液に溶解してバリヤ層用塗料を得た。
【００１８】
（電荷発生層用塗料の作製）
オキシチタニウムフタロシアニン顔料４重量部、ポリビニルブチラール樹脂２重量部、シクロヘキサノン３４重量部からなる溶液をサンドミルで８時間分散した後、テトラヒドロフラン６０重量部を加えて、電荷発生層用の分散液を調合した。
【００１９】
（電荷輸送層用塗料の作製）
ポリカーボネート樹脂５７重量部、トリアリールアミン化合物４３重量部、をモノクロルベンゼン４００重量部に溶解して電荷輸送層用塗料を得た。
【００２０】
（支持体の作製）
厚み１００μｍの二軸延伸ＰＥＴシートの表面をサンドブラストにより適度に粗した。次に、該ＰＥＴシートの粗した側の表面上に真空蒸着を行い、厚み５００オングストロームのアルミ蒸着層を形成した。
【００２１】
（感光層塗工）
得られたＰＥＴシートのアルミ蒸着面上に、グラビアコーターを用いて前記バリヤ層を塗布した後、９０℃で１０分間加熱乾燥することによりバリヤ層を形成した。バリヤ層の膜厚は０．５μｍであった。次に前記バリヤ層の上にグラビアコーターを用いて前記電荷発生層用塗料を塗布した後、８０℃で１０分間加熱乾燥することにより電荷発生層を形成した。電荷発生層の膜厚は０．２μｍであった。更に、電荷発生層の上に電荷輸送層用塗料をダイコータにより塗布した後、１２０℃で１時間加熱乾燥し、電荷輸送層を形成した。電荷輸送層の膜厚は２５μｍであった。以上の製法により、電荷発生層、電荷輸送層からなる感光体シートが得られた。
【００２２】
（感光体シートの断裁）
得られた感光体シートを図７に示す、幅２８０ｍｍ・長さ４００ｍｍの平行四辺形に断裁した。
【００２３】
（感光体シートの接合）
断裁したシートの両端部を、図１に示すベルト固定治具を用いてエア吸引により吸着しつつ押さえ込んだ。この時の端部から吸引位置までの距離Ａは１５．５ｍｍ、重ね代幅Ｂは１．０ｍｍとした。次に、長さ１０ｍｍ・フィルム当接面の表面粗さＲｚ＝３μｍのホーンを用いて、該重ね代を超音波融着により接合した。この時、ホーンのフィルムへの当接圧は０．９５〜１．０５ｋｇ／ｃｍ^２、ホーンの移動速度は５．９５〜６．０５ｍ／分の範囲であった。
【００２４】
（ベルトの評価）
得られた感光体ベルトの接合部について、段差は６０μｍ、引張破断強度は４．５ｋｇｆ／ｍｍ^２であった。該感光体ベルトを、直径３０ｍｍ、２７ｍｍ、及び３５ｍｍの３本のプーリーに張架する構成を有するフルカラー電子写真装置に装着し、８０ｇ／ｍ^２紙にフルカラー画像５万枚の連続耐久プリントを行った。耐久試験終了後に接合部を観察したところ、破断、剥離、トナー付着等の不具合は見られず、初期同様の状態を保った。又、感光体性能としての画像は耐久試験終了まで安定していた。
【００２５】
（実施例２）
吸引位置の距離Ａを１５．４ｍｍ、重ね代Ｂを０．８ｍｍとした以外は全て実施例１と同様にして感光体ベルトを得た。接合部段差は４５μｍ、引張破断強度は３．５ｋｇｆ／ｍｍ^２であった。該感光体ベルトを、実施例１同様に電子写真装置に装着し、フルカラー画像５万枚の連続耐久プリント後に接合部を観察したところ、破断、剥離、トナー付着等の不具合は見られず、初期同様の状態を保った。又、感光体性能としての画像は耐久試験終了まで安定していた。
【００２６】
（実施例３）
吸引位置の距離Ａを１０．２５ｍｍ、重ね代Ｂを０．５ｍｍとした以外は全て実施例１と同様にして感光体ベルトを得た。接合部段差は５０μｍ、引張破断強度は１．８ｋｇｆ／ｍｍ^２であった。該感光体ベルトを、実施例１同様に電子写真装置に装着しフルカラー画像５万枚の連続耐久プリント後に接合部を観察したところ、破断、剥離、トナー付着等の不具合は見られず、初期同様の状態を保った。又、感光体性能としての画像は耐久試験終了まで安定していた。
【００２７】
（比較例１）
吸引位置の距離Ａを１５．２５ｍｍ、重ね代Ｂを０．５ｍｍとした以外は全て実施例１と同様にして感光体ベルトを得た。接合部段差は８５μｍ、引張破断強度は１．５ｋｇｆ／ｍｍ^２であった。該感光体ベルトを、実施例１同様に電子写真装置に装着しフルカラー画像５万枚の連続耐久プリント後に接合部を観察したところ、破断、剥離の発生は無かったものの、ベルトの接合部とクリーニングブレードが接触するたびに引っ掛りによる異音が発生した。又、接合部においてトナー付着が多く見られた。
【００２８】
（比較例２）
フィルム当接面における表面粗さＲｚが１０．５μｍであるホーンを用いた以外は全て実施例１と同様にして感光体ベルトを得た。接合部段差は５０μｍ、引張破断強度は０．９ｋｇｆ／ｍｍ^２であった。該感光体ベルトを、実施例１同様に電子写真装置に装着しフルカラー画像５万枚の連続耐久プリント後に接合部を観察したところ、接合部の一部に剥離が見られた。
【００２９】
（比較例３）
フィルム当接面におけるホーンの長さａを２０ｍｍとした以外は全て実施例１と同様にして感光体ベルトを得た。接合部段差は６０μｍ、引張破断強度は０．８ｋｇｆ／ｍｍ^２であった。該感光体ベルトを、実施例１同様に電子写真装置に装着しフルカラー画像５万枚の連続耐久プリント後に接合部を観察したところ、接合部の一部に剥離が見られた。
【００３０】
（比較例４）
ホーンの移動速度を５．１〜６．８ｍ／分とした以外は全て実施例１と同様にして感光体ベルトを得た。接合部段差は６０μｍ、引張破断強度は０．７ｋｇｆ／ｍｍ^２であった。該感光体ベルトを、実施例１同様に電子写真装置に装着しフルカラー画像５万枚の連続耐久プリント後に接合部を観察したところ、接合部の一部に剥離が見られ、部分的にトナー付着が多く見られた。
【００３１】
（比較例５）
ホーンの当接圧を０．８〜１．３ｋｇ／ｃｍ^２とした以外は全て実施例１と同様にして感光体ベルトを得た。接合部段差は６０μｍ、引張破断強度は０．８ｋｇｆ／ｍｍ^２であった。該感光体ベルトを、実施例１同様に電子写真装置に装着しフルカラー画像５万枚の連続耐久プリント後に接合部を観察したところ、接合部の一部に剥離が見られ、部分的にトナー付着が多く見られた。
【００３２】
【発明の効果】
本発明により、樹脂フィルムを接合して得られるエンドレスベルト、とりわけ、帯電工程、画像露光工程、現像工程、転写工程を有する画像形成装置において用いるエンドレスベルト部材において、接合部の機械強度が充分かつ均一であり、段差・幅寸法・及び表面の凹凸が充分に小さく、該ベルトを張架・回転させた際に、裂け・破断、及び他の部材との当接における引っ掛かり、振動等が発生しない接合が実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】エア吸引フィルム固定治具の例
【図２】図１の治具により、フィルムを吸着・固定した状態を表す。
【図３】図２を上から見た拡大図
【図４】ホーンの長さａとベルト接合長さｂを表す。
【図５】ベルト接合部を周方向に切断した際の断面拡大図
【図６】接合部の傾きθを表す。
【図７】実施例における感光体シートの断裁サイズ
【符号の説明】
１１　吸引孔
１２　融着台
１３　エア吸引フィルム固定治具
２１　フィルム両端部重ね代
２２　樹脂フィルム
Ａ　フィルムの吸引位置とフィルム端部との距離
Ｂ　フィルム重ね代の幅
４１　融着用ホーン
ａ　ホーンの長さ
ｂ　フィルム接合部の長さ
５１　接合部における厚み最大値
５２　接合部における厚み最小値
θ　接合部とベルト幅方向の為す角度

Claims

樹脂フィルムを円筒状に丸め、両端部を重ね合わせて接合することにより得られるベルトの製造方法に関して、該両端部から距離Ａｍｍの位置を各々エア吸引しつつ該両端部を重ね代幅Ｂｍｍにて重ねあわせて円筒状に固定しつつ超音波融着を行う接合方法であり、Ａ・Ｂには下記式が成立ち、かつ、該フィルムとの当接面の表面粗さＲｚが１０μｍ以下であるホーンを用いることを特徴とする該ベルトの製造方法。
Ａ≦Ｂ×３０Ａ　・・・（１）　　Ｂ≦３　・・・（２）　　３０Ａ≦３０　・・・（３）
電子写真感光体に電荷を付与する帯電工程、該電子写真感光体に静電潜像を形成する画像露光工程、該静電潜像をトナーで現像することにより可視画像を形成する現像工程、及びトナー像を転写材に転写する転写工程を有する画像形成装置において、請求項１記載のベルトを用いることを特徴とする電子写真用部材、及び該画像形成装置。
前記ベルトの製造方法において、超音波融着の方法がホーンをフィルムの重ね代に当接させつつ移動させる方法であり、かつ、該ホーンのフィルム当接面におけるホーン移動方向の長さａ、及び前記フィルム接合部の長さｂの間に次の関係が成立つことを特徴とする請求項１記載のベルトの製造方法。
ａ×２０≦ｂ
前記ホーンの前記フィルムへの当接圧の振れが±１０％以下、かつ、該ホーンの移動速度の振れが±１０％以下であることを特徴とする請求項１記載のベルトの製造方法。
前記ベルトの接合部において、厚み方向の段差が８０μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のベルト。
前記ベルトの接合部における引張破断強さが１．０ｋｇｆ／ｍｍ^２以上であることを特徴とする請求項１記載のベルト。
前記接合部のベルト幅方向に対する傾き角度θが３度以上１５度以下であることを特徴とする請求項１記載のベルト。