JP2007211285A - 円筒状継目無しニッケルベルトおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電鋳によるニッケルベルトにおいて、ベルト形成後の加熱による脆化を防止し、またこれを感光体ユニットや定着ユニットを形成した画像形成装置に組み込んで信頼性の向上を図る円筒状継目無しニッケルベルトおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】電気鋳造法を用いて形成され、画像形成装置の画像形成時に使用される円筒状継目無しニッケルベルトであって、円筒状継目無しニッケルベルトの加熱後のビッカース硬さの低下率が、加熱前のビッカース硬さから１０％未満であることを主たる構成とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、円筒状継目無しニッケルベルトおよびその製造方法に関し、特に、画像形成装置用のシームレスベルトなどにおける円筒状継目無しニッケルベルトその製造方法に関する。

従来、加熱処理や高温条件下での硬度及び強度の低下が極めて小さく、耐久性が顕著に優れた電鋳ニッケルベルトを提供し、また、電鋳ニッケルベルトを基材とする耐熱性及び耐久性に優れた被覆ニッケルベルト及びその製造方法を提供する発明として、Ｘ線回折により測定した（１１１）面でのピーク強度に対する（２００）面でのピーク強度の比で表される結晶配向面の強度比が０．６以上である電鋳ニッケルベルト、並びに電鋳ニッケルベルトを金属ベルト基材とする被覆ニッケルベルトとその製造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

さらに、加熱処理や高温条件下での硬度及び強度の低下が極めて小さく、耐久性が顕著に優れた電鋳ニッケルベルトを提供すること、また、電鋳ニッケルベルトを基材とする耐熱性及び耐久性に優れた被覆ニッケルベルト及びその製造方法を提供する発明として、周期表の２族、３族、４族及び５族に属する少なくとも一種の金属元素を質量分率で１０〜１万ｐｐｍの割合で含有する電鋳ニッケルベルト、その電鋳ニッケルベルトを金属ベルト基材とする被覆ニッケルベルト並びにその製造方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

また、小熱容量の加熱体を利用して低エネルギー加熱を可能とした像加熱装置において、高耐久性の定着ベルト、及び、高耐久性で信頼性の高い像加熱装置を提供する発明として、定着ベルトの少なくとも離型層とニッケル電鋳の金属層とを有し、ニッケル電鋳は結晶配向比Ｉ（２００）／Ｉ（１１１）が３以上である（２００）面優先成長の結晶配向性を有し、マイクロビッカース硬度が２８０〜４５０である方法が提案されている（例えば特許文献３参照）。

また、継目無し可撓性無端状部材並びに画像形成装置用感光体基体の製造方法及び電気鋳造用金属母型として、円筒状金属母型を用いて作成した継目無し可撓性無端状部材の剥離を容易にし、画像形成装置用の感光体基体として有用な継目無し無端状部材を長期間バラツキなく容易に生産できるようにした発明が開示されており、円筒状金属母型に尖状形状を持った析出膜剥離開始部を設け、この金属母型を用いて電気鋳造処理して無端状部材を析出して製造する方法が提案されている（例えば特許文献４参照）。
特開２００２−２０６１８８号公報 特開２００２−２４１９８４号公報 特許第３４７２２８６号公報 特開２００２−２８５３７４号公報

しかしながら、特許文献１に示される、層状配向を示す傾向での電析膜の形成は低電流領域であって、電析膜の析出量が毎分０.４〜０．６μｍの領域である。したがって、画像形成装置内でニッケルベルトとして通常使用される膜厚３０〜３５μｍを得るためには、５０分以上の電鋳時間が必要となり、電析膜の析出量：毎分１．０μｍの電鋳工程に比べ、高精度で高価格となる電鋳金属母型の製作数、設備スペース、設備コストの増大を招く。

また特許文献２には、電鋳ニッケルベルト基材に弾性層を介して離型層の構成を有する被覆ニッケルベルトであって、弾性層がシリコンゴム、フッ素ゴム及びフッ素樹脂からなる被覆ニッケルベルトが示されているが、特許文献１と同様に、層状配向を示す傾向での電析膜の形成は低電流領域であって、電析膜の析出量は毎分０．４〜０．６μｍの領域である。したがって、特許文献１と同様に、５０分以上の電鋳時間が必要となり、電析膜の析出量：毎分１．０μｍの電鋳工程に比べ、高精度で高価格な電鋳金属母型の製作数、設備スペース、設備コストの増大を招く欠点を有している。

また、特許文献３に示されている技術内容は、特許文献１と同様に、層状配向を示す傾向での電析膜の形成が低電流領域であって、電析膜の析出量は毎分０．４〜０．６μｍの領域である。したがって、画像形成装置内でニッケルベルトとして通常使用される膜厚３０〜３５μｍを得るためには５０分以上の電鋳時間が必要となり、電析膜の析出量：毎分１．０μｍの電鋳工程に比べ、高精度で高価格な電鋳金属母型の製作数、設備スペース、設備コストの増大を招くという問題もある。

さらに特許文献４に示された内容は、円筒状金属母型を用いた析出膜の剥離方法に関し、通常使用されているニッケル製の継目無し無端状部材における、円筒状金属母型の耐久性が向上するような剥離方法を開発したもので、継目無し無端状部材の層の金属組織を改良して耐久性を向上させたものではない。

複写機やレーザープリンタなどの画像形成装置に使用される機能分離型有機系感光体や定着ベルトは、電気鋳造製の円筒状継目無しニッケルベルトを基体として形成される一方法である。この円筒状継目無しニッケル部材を基体とする部品は、φ２０〜２５ｍｍの二軸または三軸上で張られ、２０〜５０Ｎのテンションが掛けられ、Ａ４サイズの画像記録紙４〜５万枚が耐久枚数として繰返し使用される。そのため、基体は金属疲労により耐久枚数付近で亀裂を生じ、画像欠陥を招くようになる。また、円筒状継目無しニッケルベルトの基体の膜厚は３０μｍと薄く、取扱い上で折れ曲りが発生し易い。また、弾性層や離形層等を形成する際の焼成工程によるニッケルベルトの脆化が生じると、そのまま基体として利用することは困難である。したがって、基体に起因する耐久枚数の低下を防止する必要があり、また、加熱による脆化を防止しておく必要がある。

通常、電気鋳造処理方法で生産される円筒状継目無しニッケルベルトは、生産性の面から、設定される電析膜の析出量は毎分１μｍ程度であり、約３０分の製造サイクルをもって４〜１０本が生産されているのが実情である。機能分離型有機系感光体を形成する基体の、電析膜の析出量が毎分１μｍ程度であるニッケル金属へ加熱することによって変化するビッカース硬さで見ると、加熱前に４５０〜４９０の範囲にあったものが、加熱後２００〜２８０へと低下する。

このような課題に鑑み、本発明は、加熱前後のビッカース硬さの低下率が１０％未満である円筒状継目無しニッケルベルトおよびその製造方法を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、電気鋳造法を用いて形成され、画像形成装置の画像形成時に使用される円筒状継目無しニッケルベルトであって、円筒状継目無しニッケルベルトの加熱後のビッカース硬さの低下率が、加熱前のビッカース硬さから１０％未満であることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、電気鋳造法を用いて形成され、画像形成装置の画像形成時に使用される円筒状継目無しニッケルベルトの製造方法であって、スルファミン酸ニッケルと、硼酸と、陽極溶解剤と、析出膜の圧縮応力調整剤と、界面活性剤とが添加された電解液を用いて円筒状継目無しニッケルベルトを製造することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の円筒状継目無しニッケルベルトの製造方法において、電気鋳造を行う時の電解液のｐＨが、４未満の雰囲気で製造されることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項２または３記載の円筒状継目無しニッケルベルトの製造方法において、電気鋳造を行う時の電解液の温度が、５０℃よりも高いことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項２から４のいずれか１項記載の円筒状継目無しニッケルベルトの製造方法において、電気鋳造を行う時の電流密度が、２．５〜７．５Ａ／ｄｍ²の範囲であることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項２から５のいずれか１項記載の円筒状継目無しニッケルベルトの製造方法において、電気鋳造を行う時に、電流の停止及び供給に係る操作を行う電流操作工程を有することを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項６記載の円筒状継目無しニッケルベルトの製造方法において、電流操作工程が、少なくとも１回行われることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項２から７のいずれか１項記載の円筒状継目無しニッケルベルトの製造方法において、電気鋳造は、円筒状の金属性の母型が用いられ、母型の下端部近傍に、絶縁膜を介して補助電極を配置する工程と、母型の上端部と、下端部及び補助電極とに、尖状の析出膜剥離開始部を形成する工程と、電折膜を、電着応力が０〜−４９Ｎ／ｍｍ²の範囲で形成する工程とをさらに有することを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項８項記載の円筒状継目無しニッケルベルトの製造方法において、母型は、外形表面粗さがＲｚ０．１μｍ以下の鏡面加工を行う鏡面加工工程を有し、電気鋳造を行う時に、鏡面加工工程にて砥粒メッシュ１０００乃至２５００番の研摩布で研摩活性化して、外形表面粗さをＲｚ０．１μｍ以下に保持した母型を用いて製造することを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項２から９のいずれか１項記載の円筒状継目無しニッケルベルトの製造方法において、電気鋳造を行った後に、加熱処理を行う加熱工程を有することを特徴とする。
請求項１１に記載の発明は、請求項２から１０のいずれか１項記載の円筒状継目無しニッケルベルトの製造方法を用いて製造された円筒状継目無しニッケルベルトであることを特徴とする。

請求項１２に記載の発明は、請求項１１項記載の円筒状継目無しニッケルベルトであって、円筒状継目無しニッケルベルトは、電気鋳造により形成された部位の膜厚差が１０％未満であることを特徴とする。

請求項１３に記載の発明は、請求項１１項記載の円筒状継目無しニッケルベルトであって、円筒状継目無しニッケルベルトは、３４０℃の雰囲気で３０分間加熱して保持されたとき、加熱前の円筒状継目無しニッケルベルトと加熱後の円筒状継目無しニッケルベルトとにおける、ビッカース硬さの低下率が１０％未満であることを特徴とする。

請求項１４に記載の発明は、請求項１１項記載の円筒状継目無しニッケルベルトであって、円筒状継目無しニッケルベルトは、３８０℃の雰囲気で３分間加熱して保持されたとき、加熱前の円筒状継目無しニッケルベルトと加熱後の円筒状継目無しニッケルベルトとにおける、ビッカース硬さの低下率が１０％未満であることを特徴とする。

このように、本発明の円筒状継目無しニッケルベルトおよびその製造方法によれば、円筒状継目無しニッケルベルトの加熱前後のビッカース硬さの低下率を１０％未満とすることができる。

本実施形態の円筒状継目無しニッケルベルトおよびその製造方法は、加熱による脆化を防止すれば、基体に起因して耐久枚数が低下することを防止できることが期待されることから、これを用いて感光体ユニットや定着ユニットを形成して画像形成装置に組み込むことでより信頼性の向上を図ることを目的としている。

本実施形態の電気めっき法及び電気鋳造法により形成される円筒状継目無しニッケルベルトによれば、形成した後の円筒状継目無しニッケルベルトに、熱処理を加えても加熱前のビッカース硬さに対する加熱後のビッカース硬さの低下率を１０％未満とすることができる。また、可撓性円筒状継目無しニッケルベルトを、疲労を蓄積する粒界や不純物を少なくした組織とするように、電解液のｐＨ、めっきの温度等電気鋳造条件を調整し、加熱後のビッカース硬さの低下率を小さくすることで、耐久性の向上が可能となる。

画像形成装置で可撓性の円筒状継目無しニッケルベルトを基体として用いた機能分離型有機系感光体は、φ２０〜２５ｍｍのローラで二軸又は三軸で張られて構成され、２０〜５０Ｎのテンションが掛けられて回転する。そのため、膜厚内の円周方向に圧縮及び引張り力が繰り返し掛かり、円筒状継目無しニッケル部材の基体は、金属疲労による亀裂が発生して耐久性を低下させる。この金属疲労による亀裂の発生に対して耐久性を向上させるためには、電気めっき法及び電気鋳造法で形成される金属の組織を、疲労を蓄積する粒界や不純物を少なくした組織とすることで円周方向の圧縮及び引張り力に対し強くなることが金属結晶学等で解析されている。

従来の電気めっき法及び電気鋳造法で形成される機能分離型有機系感光体の基体となる可撓性円筒状継目無しニッケルベルトに熱負荷を加えると、粒界や不純物が多く組織中に存在するときビッカース硬さの低下が測定される。

本実施形態の円筒状継目無しニッケルベルトを生産性良く形成するためには、電気鋳造用の円筒状金属母型の外径を用いる方法が、電析膜を離型する上でキンク等の折れ曲りが発生しなく容易である。その為には、電析膜に電着応力として膜厚３０±３μｍに対して０〜−４９Ｎ／ｍｍ²の圧縮応力を持たせると、円筒状金属母型外径に対し０．０１〜０．０５ｍｍ拡径して離型することが可能となり、安定した生産を可能にすることができる。

また、円筒状金属母型に析出した膜を剥がす場合も、前述した特許文献４のようなタバコケースのセロファンを剥がすのと同じようにした尖状形状の析出膜剥離開始部が形成された円筒状金属母型と、下端部に補助電極を用いた円筒状金属母型の外径を使用して形成する。こうすれば、電流集中しやすい下端部の膜を補助電極面に形成することで、機能分離型有機系感光体に使用される幅の範囲の析出膜は、安定したＸ線回折のピーク強度で表せる結晶配向面の比〔Ｉ（２００）／Ｉ（１１１）〕５．０以上を持つ電析膜を形成することができる。したがって、機能分離型有機系感光体に使用される基体としての耐久性の向上が図れるようになる。

電析膜の形成される円筒状金属母型の外径表面の粗さは、円筒状継目無しニッケルベルトの裏側の内径面に転写されるため、粗さがＲｚ０．１μｍ以上となると、電析膜に突起やピット等の表面欠陥が出来易くなり、亀裂の発生起点を作り出してしまう。そのため、Ｒｚ０．１μｍ以下の鏡面が必要であり、また、金属母型表面からの電析膜を離型する上でも平滑面とすれば部分的な密着や引っ掛かりなく離型することができるようになる。

円筒状金属母型の表面を砥石やラッピングペーパで鏡面加工を行えば、滑らかな粗さの面が形成されるため、円筒状継目無しニッケル部材の耐久性を低下させる方向とならずに形成することができる。また、電気鋳造処理工程の電析膜形成前に円筒状金属母型の外径を砥粒メッシュ１０００〜２５００番の研摩布でＲｚ０．１μｍ以下を維持して研摩し活性化すれば、電析膜形成中は円筒状金属母型外径表面に電析膜が密着して、離型時には容易に剥離を可能とする円筒状継目無しニッケルベルトを形成することができる。よって、機能分離型有機系感光体に使用される基体としての耐久性の向上を図ることが可能となる。

以下に、本実施形態の円筒状継目無しニッケルベルトおよびその製造方法を、図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態は以下に述べるものに限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲において種々変更が可能である。
図１は、本実施形態の円筒状継目無しニッケルベルトを用いた画像形成装置を模式的に示す図である。

図１に示すように、本実施形態の画像形成装置は、機能分離型有機系感光体１と、感光体ユニット２と、帯電ユニット３と、光書き込みユニット４と、現像ユニット５と、転写ユニット６と、クリーニングユニット７と、熱定着ユニット８とを備えている。また、これら各部は、赤色トナー、青色トナー、黄色トナー、黒トナーの順にユニット構成されて転写ユニット６上に配置されている。

機能分離型有機系感光体１は、電気鋳造製の円筒状継目無しニッケルベルトを基体としており、カールソンプロセスを用いている。機能分離型有機系感光体１を使用した感光体ユニット２は、φ２０ｍｍの駆動ローラ９と従動ローラ１０及びテンションローラ１１で構成され、２０〜５０Ｎの張りを与えられて線速１００〜２００ｍｍ／秒で回転駆動される。

機能分離型有機感光体１の表面は、帯電ユニット３の帯電部材１２により６００〜８００Ｖの帯電が付与されると、光書き込みユニット４のレーザ光１３により潜像が形成される。そして、現像ユニット５の現像部材１４でトナーを静電付着させて可視画像として、記録紙１５上に転写ユニット６の転写部材１６でトナー像を静電転写する。その後、静電潜像が転写された記録紙１５を熱定着ユニット８へ搬送して、１６０〜１８０℃でトナー像を加熱加圧して定着する。

なお、この画像形成サイクルは通常Ａ４サイズの記録紙で４〜５万回行なわれ、各ユニットを構成する部材はそれに伴う耐久性が要求されている。

電気鋳造製の円筒状継目無しニッケルベルトを基体とした機能分離型有機系感光体１では、基体１８と、下引き層１９と、電荷発生層２０と、電荷輸送層２１とが形成されている。そして、基体１８の片面に光散乱剤を分散させた３〜８μｍの熱硬化性の下引き層１９と、０．１〜０．４μｍの電荷発生層２０と、２０〜３０μｍの電荷輸送層２１が形成された本実施形態の機能分離型有機系感光体１は、前述したＡ４サイズの記録紙で４〜５万枚行われる画像形成サイクルに対して、十分な耐刷耐久性を有している。

また、金属である基体１８特有の金属疲労から、機能分離型有機系感光体１の面内に割れを生じてしまい、画像欠陥が発生する恐れがある。したがって、本実施形態の機能分離型有機系感光体１は、より耐刷耐久性が必要となるが、その基体部材が３０μｍ程度の薄さであるため、アルミ管材を使用した機能分離型有機系感光体１のような形状を維持する剛性はなく、また感光層を溶解除去して基体を再生利用することも困難である。

したがって、基体に起因する画像欠陥の発生が起こらないように、耐刷耐久性の向上や金属疲労に対する耐久性を向上させる必要がある。本実施形態の円筒状継目無しニッケルベルトを基体とした機能分離型有機感光体１では、基体１８の金属疲労に対する耐久性を向上させるために、電気鋳造処理での電析金属を、引張り及び圧縮力に対して強度を有する結晶組織を増加させる方向としている。

このような強度を有する結晶組織は、疲労を蓄積する粒界や不純物が少ない組織とされ、その結晶組織は加熱によりビッカース硬さを低下させる方向であるため、加熱前のビッカース硬さに対する加熱後のビッカース硬さを低下率で表すようにする。従来の機能分離型有機感光体基体を測定すると、加熱前後の硬さ低下率は５７％〜４０％の範囲にあり、加熱後のビッカース硬さの低下が大きく、疲労を蓄積する粒界や不純物が多く存在する組織の状況にあることが判断される。

これに対して、本実施形態の円筒状継目無しニッケルベルトは、加熱前後でのビッカース硬さの低下率が１０％未満の範囲であるので、機能分離型有機系感光体に使用される基体としての耐久性を十分に備えていることになる。

次に、図２は、本実施形態の円筒状継目無しニッケルベルトの製造工程を示す工程説明図である。
円筒状の継目無しニッケルベルトの基体１８において、粒界や不純物が少ない組織とされる加熱後のビッカース硬さの低下を小さくして、その基体を画像形成装置に必要な部材幅に切断する際、切断部に形成される段差からの応力集中による亀裂を発生させないようにした（図２の４６）。

また本実施形態では、電析膜中に共析している硫黄により硫黄脆性を発生させない製造工程を採用している。つまり、スルファミン酸ニッケル液を用いた図２の２２に示す電気鋳造工程では、円筒状の金属母型２３の下端部に、絶縁材２５及び２６で補助電極２４を狭持して金属母型本体２７の内部に導通してキャリヤ２８に着脱可能に取付ける。そして、待機位置２９に搬送した後、図２中の工程Ａで円筒状の金属母型本体２７の表面を、砥粒メッシュ１０００〜２５００番の研摩布３０を用いて０．１μｍ以下の鏡面を保って研摩洗浄する。このようにして、電析膜が電解中に剥離すること無く電着させるようにするため、その表面を電析する毎に繰返し活性化する。

また、図２中の工程Ｂでは、加温した純水とスポンジ３１とを用いて、工程Ａで設けた電析膜の表面の突起発生を防止するため、活性化面上の研摩残渣を洗浄して円筒状の金属母型本体２７の活性化面が維持されるように、搬送時に表面が乾燥し難い４０℃までの温度に加温する。

次に、図２中の工程Ｃでは、スルファミン酸ニッケル４５０〜６３０ｇ／ｌ中に、硼酸２０〜４０ｇ／ｌ、陽極溶解剤として臭化ニッケル１〜２ｇ／ｌ、析出膜の圧縮応力調整剤としてサッカリン５０〜１００ｐｐｍを添加している。また、ピット等の欠陥を防止するため、界面活性剤としてアルキルベンゼンスルフォン酸塩０．１〜０．２ｇ／ｌを添加し、液温を６０〜６２℃にして電解液として調製した。

また、この電解液の陰極付近の金属イオン濃度を保つために、電解液のエアー攪拌効果を高めた。さらに、電解液中の異物から電析膜表面に突起やピット等が発生するのを防止するため、イオン透過性の隔膜カソードケース３２を用い、その中芯で円筒状の金属母型２３を６〜１０ｒｐｍで回転させて、電析電流密度２．５〜７．５Ａ／ｄｍ²に電析（電気鋳造）して３０±３μｍの膜厚を形成する。

繰返し行なわれる電鋳操作によるニッケル金属イオンの補給は、０．０１〜０．０３％硫黄を含有した７〜１０ｍｍの可溶性の活性ニッケルペレットをスライム収納式隔膜３３で被覆したチタンケース３８，３９に投入し、所望の電解電流密度で電流を円筒状の金属母型本体２７との間に供給する。これにより、ニッケル金属イオンをスルファミン酸ニッケル塩として補給する回数、電解液の金属イオンの変動の抑制、安定した液組成を保持し、また、粒界や不純物が少ない組織をもった電析膜の製造が可能となる。

また、円筒状の金属母型本体２７は、通電軸３４と摺動電極３５とを介して、電源３６に接続されており、電解液中のチタンケース３８，３９には、電源３６からそれぞれに所望の電折電流が供給されることになる。

次に、図２中の工程Ｄでは、工程Ｃにおいて円筒状の金属母型２３の電析膜に付着した電解液を洗浄除去するため、金属母型２３の引き上げ時にシャワーをかけて電解液をほぼ完全な状態に除去洗浄して、乾燥工程の純水を汚染しないようにする。

次に、図２中の工程Ｅでは、円筒状の金属母型本体２７の表面に形成された電析膜の純水による洗浄と乾燥する。この工程Ｅのため６０〜７０℃の加温を行ない、引き上げ時にエアーナイフ等で洗浄水を切って除去して乾燥を促進させてシミ等のない表面を形成する。

次に、図２中の工程Ｆでは、まず円筒状の金属母型本体２７に電析した膜厚分布３μｍ以下の電析膜の両端外径表面に離型用治具４０を取付けてクランプ（挟み）する。そして、円筒状の金属母型本体２７の両端部に形成された２０〜３０ｍｍ幅の、電析膜厚分布３μｍ以上の膜厚増大部４１と補助電極２４の不要な電析膜とを、周囲を絶縁した尖状形状の剥離開始部４２から円周方向に粘着テープで貼付ける（図２中の左側拡大図参照）。

さらにここで、粘着テープで貼付けられた剥離開始部４２から矢印方向に引き剥がし、円筒状の金属母型２３を回転させながら全周を切り落としする。そして、離型用治具４０を開放して、高圧のエアーを切り離された両端部の円筒状の金属母型本体２７と電析膜との間に吹付け、徐々に剥離して全体を離型し、受け治具４３のクッションの役割を果たす弾性体であるスポンジ４４上に落下させて取り出す。

前述した本実施形態の工程を経て基体を製造すれば、基体の耐久性において亀裂の発生等の問題となるキンク等の微小な折れ曲りを発生させることなく生産性良く製造することができるようになる。

受け治具４３に落下させて取り出された電析膜４５は、画像形成装置の機能分離型有機系感光体の基体として、下引き層１９、電荷発生層２０、電荷輸送層２１の感光層の湿式塗布（図２の「感光層湿式塗布」と、「金属ベルト」と記した工程）と１２０〜１４０℃での焼成とが行なわれて機能分離型有機系感光体１が形成される。さらに、画像形成装置に必要な幅に切断するための切断工程４６を経て、所定の画像形成部材幅に切断加工される。

切断工程４６では、上下に対向する超硬性の切断用金属ローラを用い、形成された機能分離型有機系感光体４７を、下ローラ４８に挿入して乗せる。そして、待機していた上ローラ４９を下ローラ４８上に移動させて、せん断クリアランス５μｍの対向するローラ刃周縁で機能分離型有機系感光体４７の両端を回転させながら全周を切断する。切り終わり部５０は、段差を０．０５ｍｍ以下にして形成し、裏側に寄り止めガイド等を必要に応じ形成して完成する。

この切り終わり部５０に、０．１ｍｍ以上の段差を生じないようにして画像形成装置で使用すれば、繰り返しの屈曲負荷により、段差部に応力集中を受けて亀裂の起点となることを防ぎ、金属疲労を起こすことを有効に防止して破断することなく耐久性を上げることが可能となる。

以下、実施例１〜３、及び比較例により、本実施形態の円筒状継目無しニッケルベルトの形成の例をさらに具体的に示すが、本実施形態はこれらの実施例に限定されて解釈されるものではない。

［実施例１］
まず、電鋳液組成をスルファミン酸ニッケル４５０〜６３０ｇ／ｌの液中に、硼酸２０〜４０ｇ／ｌ、陽極溶解剤として臭化ニッケル１〜２ｇ／ｌ、析出膜の圧縮応力調整剤としてサッカリン５０〜１００ｐｐｍ、界面活性剤：アルキルベンゼンスルフォン酸塩０．１〜０．２ｇ／ｌを添加して、液温を６０〜６２℃の範囲に電解液として安定に管理し、ｐＨを３に調整した。また、ニッケル金属イオンの補給は、０．０１〜０．０３％硫黄を含有した７〜１０ｍｍの可溶性の活性ニッケルペレットをスライム収納式隔膜３３で被覆した陽極となるチタンケースに投入して、電解電流密度２．５〜７．５Ａ／ｄｍ²となる電流を、６〜１０ｒｐｍで回転する外径φ１６８ｍｍの円筒状金属母型と距離を１００〜１２０ｍｍ離した陽極間に供給する。狙いの膜厚に至るまでに、電流の停止・供給の工程を２度繰り返して、膜厚３０±３μｍの円筒状継目無しニッケルベルトの基体を得た。

このようにして形成した円筒状継目無しニッケルベルトを、３４０℃の雰囲気で３０分間保持した加熱条件後において、そのビッカース硬さの低下率は１．４％となった。

［実施例２］
ｐＨを２に変えた以外は実施例１と同様にして、円筒状継目無しニッケルベルトの基体を得た。

［実施例３］
電流の停止・供給の工程を一度も行わなかった以外は実施例１と同様にして、円筒状継目無しニッケルベルトの基体を得た。

上記実施例で得られた円筒状継目無しニッケルベルトの基体は、いずれもビッカース硬さの低下や、亀裂の発生、金属疲労の要因となることを防ぎ、実用性に耐えうるものであった。

［比較例１］
ｐＨを４にして、電流の停止・供給の工程を一度も行わず、液温度を５０℃にし行わなかったこと以外は実施例１と同様にして、円筒状継目無しニッケルベルトの基体を得た。

この比較例１での円筒状継目無しニッケルベルトにおいて、加熱後のビッカース硬さの低下率は３８．０％となった。これは、前述した実施例１〜３におけるビッカース硬さの低下率と比較しても低下が大きく、実用的ではない。

本実施形態の円筒状継目無しニッケルベルトを基体とする感光体を使用した画像形成装置の概略構成断面図である。 本実施形態の円筒状継目無しニッケルベルトの製造工程を示す工程説明図である。

符号の説明

１，４７ 機能分離型有機系感光体
２ 感光体ユニット
３ 帯電ユニット
４ 光書き込みユニット
５ 現像ユニット
６ 転写ユニット
７ クリーニングユニット
８ 熱定着ユニット
９ 駆動ローラ
１０ 従動ローラ
１１ テンションローラ
１２ 帯電部材
１３ レーザ光
１４ 現像部材
１５ 記録紙
１６ 転写部材
１８ 基体
１９ 下引き層
２０ 電荷発生層
２１ 電荷輸送層
２２ 電気鋳造工程
２３ 金属母型
２４ 補助電極
２５、２６ 絶縁材
２７ 金属母型本体
２８ キャリヤ
２９ 待機位置
３０ 研摩布
３１ スポンジ
３２ イオン透過性の隔膜カソードケース
３３ スライム収納式隔膜
３４ 通電軸
３５ 摺動電極
３６ 電源
３８，３９ チタンケース
４０ 離型用治具
４１ 膜厚増大部
４２ 剥離開始部
４３ 受け治具
４４ クッションスポンジ
４５ 電析膜
４６ 切断工程
４８ 下ローラ
４９ 上ローラ

Claims (14)

1. 電気鋳造法を用いて形成され、画像形成装置の画像形成時に使用される円筒状継目無しニッケルベルトであって、
   前記円筒状継目無しニッケルベルトの加熱後のビッカース硬さの低下率が、加熱前のビッカース硬さから１０％未満であることを特徴とする円筒状継目無しニッケルベルト。
2. 電気鋳造法を用いて形成され、画像形成装置の画像形成時に使用される円筒状継目無しニッケルベルトの製造方法であって、
   スルファミン酸ニッケルと、硼酸と、陽極溶解剤と、析出膜の圧縮応力調整剤と、界面活性剤とが添加された電解液を用いて前記円筒状継目無しニッケルベルトを製造することを特徴とする円筒状継目無しニッケルベルトの製造方法。
3. 前記電気鋳造を行う時の前記電解液のｐＨが、４未満の雰囲気で製造されることを特徴とする請求項２記載の円筒状継目無しニッケルベルトの製造方法。
4. 前記電気鋳造を行う時の前記電解液の温度が、５０℃よりも高いことを特徴とする請求項２または３記載の円筒状継目無しニッケルベルトの製造方法。
5. 前記電気鋳造を行う時の電流密度が、２．５〜７．５Ａ／ｄｍ²の範囲であることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項記載の円筒状継目無しニッケルベルトの製造方法。
6. 前記電気鋳造を行う時に、電流の停止及び供給に係る操作を行う電流操作工程を有することを特徴とする請求項２から５のいずれか１項記載の円筒状継目無しニッケルベルトの製造方法。
7. 前記電流操作工程が、少なくとも１回行われることを特徴とする請求項６記載の円筒状継目無しニッケルベルトの製造方法。
8. 前記電気鋳造は、円筒状の金属性の母型が用いられ、
   前記母型の下端部近傍に、絶縁膜を介して補助電極を配置する工程と、
   前記母型の上端部と、前記下端部及び前記補助電極とに、尖状の析出膜剥離開始部を形成する工程と、
   電折膜を、電着応力が０〜−４９Ｎ／ｍｍ²の範囲で形成する工程とをさらに有することを特徴とする請求項２から７のいずれか１項記載の円筒状継目無しニッケルベルトの製造方法。
9. 前記母型は、外形表面粗さがＲｚ０．１μｍ以下の鏡面加工を行う鏡面加工工程を有し、
   前記電気鋳造を行う時に、前記鏡面加工工程にて砥粒メッシュ１０００乃至２５００番の研摩布で研摩活性化して、前記外形表面粗さをＲｚ０．１μｍ以下に保持した前記母型を用いて製造することを特徴とする請求項８項記載の円筒状継目無しニッケルベルトの製造方法。
10. 前記電気鋳造を行った後に、加熱処理を行う加熱工程を有することを特徴とする請求項２から９のいずれか１項記載の円筒状継目無しニッケルベルトの製造方法。
11. 請求項２から１０のいずれか１項記載の円筒状継目無しニッケルベルトの製造方法を用いて製造された円筒状継目無しニッケルベルト。
12. 前記円筒状継目無しニッケルベルトは、電気鋳造により形成された部位の膜厚差が１０％未満であることを特徴とする請求項１１記載の円筒状継目無しニッケルベルト。
13. 前記円筒状継目無しニッケルベルトは、３４０℃の雰囲気で３０分間加熱して保持されたとき、加熱前の前記円筒状継目無しニッケルベルトと加熱後の前記円筒状継目無しニッケルベルトとにおける、ビッカース硬さの低下率が１０％未満であることを特徴とする請求項１１記載の円筒状継目無しニッケルベルト。
14. 前記円筒状継目無しニッケルベルトは、３８０℃の雰囲気で３分間加熱して保持されたとき、加熱前の前記円筒状継目無しニッケルベルトと加熱後の前記円筒状継目無しニッケルベルトとにおける、ビッカース硬さの低下率が１０％未満であることを特徴とする請求項１１記載の円筒状継目無しニッケルベルト。

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