JP3655969B2 - 感光体ベルトの製造方法 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光体ベルトの製造方法に関するものであり、詳しくは、電子写真感光体シートの平行な両端縁を融着してエンドレスベルト状に形成する感光体ベルトの製造方法であって、均一に両端縁を融着することが出来るに感光体ベルトの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真感光体シートをエンドレスベルト状に形成して成る感光体ベルトは、電子写真装置内における配置に自由度があり且つ広い感光面積を確保し得るため、特に、フルカラーの複写機やプリンター等、小型化が望まれる装置に好適である。
【０００３】
上記の感光体ベルトの製造は、通常、方形の電子写真感光体シートの平行な両端縁を重ね合わせ、電子写真感光体シートの幅方向に沿って超音波融着機のホーンを移動させることにより、前記両端縁の重なり部分を融着してエンドレスベルト状に形成する（特開昭６０−２４９１５２参照）。また、周知の通り、超音波融着機は、接触させたプラスチック材料に超音波振動を与えることにより、プラスチック同士の接触部分のみを溶融して接合する超音波ウエルダーであり、感光体ベルトの製造において、電子写真感光体シート両端縁の重なり部分に振動を伝達するホーンは、アルミニウム合金などから構成され、しかも、重なり部分の全面を融着するため、シートに当接する先端面を略方形状になされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の超音波融着機のホーンは、電子写真感光体シートの重なり部分に沿って接触状態で移動し、しかも、移動中は、重なり部分に対し、当該ホーンの幅方向（ホーンの移動方向に直交する方向）の一定の部分が常に接触する。その結果、既に融着した部分からの熱伝達により、融着開始から終了に至る間にホーンの特定の部位が昇温し易く、電子写真感光体シートの幅方向（ホーンの移動方向）において、融着状態、すなわち、融着強度が変化すると言う問題がある。しかも、ホーンの昇温により、電子写真感光体シート表面の一部が溶融して平滑度が低下すると言う問題、更には、電子写真感光体シート表面の溶融した樹脂によってホーンの先端が汚れると言う問題もある。
【０００５】
本発明は、上記の実情に鑑みなされたものであり、その目的は、電子写真感光体シートの平行な両端縁を融着してエンドレスベルト状に形成する感光体ベルトの製造方法であって、均一に両端縁を融着することが出来、かつ、電子写真感光体シート表面の溶融を防止することが出来る感光体ベルトの製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明に係る感光体ベルトの製造方法は、矩形の電子写真感光体シートの平行な両端縁を重ね合わせ、電子写真感光体シートの幅方向に略沿って超音波融着機のホーンを移動させることにより、前記両端縁の重なり部分を融着してエンドレスベルト状に形成する感光体ベルトの製造方法であって、前記重なり部分に対する前記ホーンの接触位置を漸次変化させながら融着することを特徴とし、前記ホーンの先端面の部分的な昇温を防止する。
【０００７】
上記の製造方法の好ましい態様においては、電子写真感光体シートの幅方向に対して超音波融着機のホーンを斜めに移動させるか、或いは、両端縁を重ね合わせた際にその幅方向に対して斜めの重なり部分を形成する電子写真感光体シートを使用する。そして、ホーンの移動領域の範囲内において、当該ホーンの移動中心線と両端縁の重ね線とを交差させることにより、前記ホーンの接触位置を変化させる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に係る感光体ベルトの製造方法の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を示す図であり、図２は本発明の他の実施形態を示す図である。各図において（ａ）は電子写真感光体シートの形状を示す平面図、（ｂ）は電子写真感光体シートの両端縁の融着工程を示す要部平面図、（ｃ）は得られた感光体ベルトの斜視図である。以下、実施形態の説明においては、電子写真感光体を「感光体」、電子写真感光体シートを「感光体シート」と略記する。
【０００９】
本発明に係る感光体ベルトの製造方法は、工程としては従来の方法と同様であり、図１（ａ）〜（ｂ）に示す様に、矩形の感光体シート（１）の平行な両端縁（１１）、（１２）を重ね合わせ、感光体シート（１）の幅（Ｗ）の方向に沿って超音波融着機（超音波ウエルダー）のホーン（３）を移動させることにより、両端縁（１１）、（１２）の重なり部分（１０）を融着し、図１（ｃ）に示す様なエンドレスベルト状の感光体ベルト（２）を得る。
【００１０】
感光体シート（１）は、合成樹脂フイルムの表面に導電層を形成して成るシート状支持体の前記導電層の上に感光層を形成して成る。感光層は、導電層の表面に下引層を介し、電荷発生層、電荷輸送層を順次に形成して成る積層型が好ましいが、電荷発生物質、電荷輸送物質および結着材樹脂を１つの層中に含有する単層型でもよい。
【００１１】
上記シート状支持体を構成する合成樹脂フイルムの材料としては、通常、５０〜２００μｍの厚さのポリエステルやポリカーボネート等の各種の材料が使用される。合成樹脂フイルムの表面に形成される導電層は、導電性塗料の塗布膜または金属の蒸着膜によって構成される。
【００１２】
導電性塗料の塗布膜は、塗布溶剤としてのトルエンにポリメチルメタクリレート等のバインダー樹脂を溶解し、これにカーボンブラック等の導電性材料を分散して調製された導電性塗料を合成樹脂フイルムの表面に塗布することにより、通常５〜５０μｍの乾燥厚さで形成される。金属の蒸着膜は、合成樹脂フイルムの表面に金属、典型的にはアルミニウムを蒸着することにより、通常１００〜２０００Å（０．０１〜０．２μｍ）の厚さで形成される。
【００１３】
シート状支持体と後述の感光層との密着性を高めるため、上記の導電層の表面には塗膜としての下引層が形成されるのが好ましい。下引層の構成材料は、例えば、特開昭６３−１１３４７０号公報に記載の共重合ナイロン（６，６・６，１２）等をブタノール等に溶解して調製され、下引層の厚さは、乾燥厚さとして、通常０．０５〜２μｎの範囲とされる。
【００１４】
感光層は感光体材料の塗布液によって形成される。斯かる塗布液としては、感光体材料と１種以上の溶媒から成る従来公知の各種のものを使用することが出来る。電荷発生物質としては、例えば、スーダンレッド、ダイアンブルー等のアゾ顔料の他、ジスアゾ顔料、キノン顔料、フタロシアニン顔料、ピリリウム塩、アズレニウム塩などが挙げられる。電荷輸送物質としては、主鎖または側鎖にアントラセン、ピレン等の多芳香族化合物またはインドール、カルバゾール等の含窒素環式化合物の骨格を有する化合物、その他、ヒドラゾン化合物など正孔輸送物質が挙げられる。
【００１５】
感光塗膜を形成するための結着剤樹脂としては、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメタクリル酸エステル類、ポリエステル、セルロースエステル類などが挙げられる。塗布溶媒としては、揮発性が高く且つその蒸気の密度が空気よりも大きい溶剤、例えば、ｎ−ブチルアミン、ジエチルアミン、エチレンジアミン、アセトン等の溶剤が好適に用いられる。
【００１６】
単層型の感光体の場合、感光体材料の塗布液は、上記の電荷発生物質、電荷輸送物質、結着剤樹脂および塗布溶媒を混合して調製される。また、積層型の感光体の場合、感光体材料の塗布液は、上記の電荷発生物質、結着剤樹脂および塗布溶媒からなる電荷発生層用の塗布液と、上記の電荷輸送物質、結着剤樹脂および塗布溶媒からなる電荷輸送層用の塗布液とを別々に調製する。
【００１７】
塗布液中の各成分の濃度は、公知の方法に従って適宜選択される。そして、固形分の濃度は、主として、形成すべき層の膜厚に応じて決定されるが、単層型感光体を製造する際の塗布液の場合および積層型感光体を製造する際の電荷輸送層用の塗布液の場合には、１０〜３５重量％以下に調整されるのが好ましい。また、これらの塗布液の場合、その粘度は、通常、５０〜３００ｃｐｓとされ、乾燥膜厚は１５〜４０μｍとするのがよい。上記の各層を形成するための塗布操作は、従来公知の塗布方法、例えば、ダイコーター法などを採用して行うことが出来る。
【００１８】
本発明の製造方法において、感光体シート（１）としては、通常、裁断成形することにより、図１（ａ）に示す様に、その平面形状を方形になされたシートが使用される。本発明の製造方法においては、先ず、図１（ａ）に示す感光体シート（１）をエンドレスベルト状に巻回する。感光体シート（１）を巻回するには、図示しないが、例えば、重ね合わされる一端（１１）をテーブル（融着台）上に固定する押さえ板と、重ね合わされる他端（１２）を吸着保持して前後に往復移動し、固定された一端（１１）上に他端（１２）を重畳させる移動バーとを備え、感光体シート（１）をベルト状に保持可能な巻回装置が使用される。
【００１９】
次いで、図１（ｂ）に示す様に、上記の巻回装置によってベルト状に保持し且つ両端縁（１１）、（１２）を重ね合わせた感光体シート（１）を超音波融着機によって融着し、図１（ｃ）に示す感光体ベルト（２）を形成する。図示しないが、超音波融着機は、通常、上記の巻回装置に装備される。超音波融着機は、凡そ２０ｋＨｚの振動を発生させる超音波発振器と、発生した振動の振幅を１０〜３０μｍ程度に増大して被融着物に伝達するホーン（３）とから主として構成される。ホーン（３）は、上記の巻回装置のテーブル（融着台）の上方にリニアガイドを介して配置され、適度な押圧力で被融着物に当接し且つ定速度で直線移動し得る様に設置される。
【００２０】
感光体シート（１）の重なり部分（１０）の融着は、例えば、上記テーブル（融着台）上に保持した重なり部分（１０）に１〜１００ｋｇｆ／ｃｍ2の押圧力でホーン（３）をあてがい、そして、超音波振動を与えつつ感光体シート（１）の略幅（Ｗ）の方向に沿って０．５〜５０ｍｍ／分の定速度でホーン（３）を移動させることにより、重なり部分（１０）の材料を発熱溶融させて融着する。
【００２１】
本発明においては、重なり部分（１０）に対するホーン（３）の接触位置を漸次変化させながら融着することが重要である。具体的には、上記リニアガイドを含むホーン（３）の移動機構の調整により、図１（ｂ）に示す様に、ホーン（３）の移動領域（Ｓ）の範囲内において、感光体シート（１）の幅（Ｗ）の方向に対してホーン（３）が幾分斜めに移動する様に設定する。
【００２２】
すなわち、ホーン（３）の移動領域（Ｓ）の範囲内において、ホーン（３）の移動中心線と両端縁（１１）、（１２）の重ね線（重なり部分（１０）の中心線）とを交差させることにより、ホーン（３）の接触位置を変化させる。これにより、従来の融着において発生するホーン先端面の部分的な昇温を防止することが出来、重なり部分（１０）の全端に亘って均一な融着を施すことが出来る。その結果、融着部分の全体に亘って一定の融着強度を確保でき、融着強度の不足による部分的な断裂などの問題を防ぐことが出来る。しかも、ホーン（３）の部分的な昇温を防止できるため、感光体シート（１）表面の溶融も防止できる。更には、感光体シート（１）表面の溶融した樹脂でホーン（３）の先端を汚すこともない。
【００２３】
次に、本発明の他の実施形態を説明する。本発明の他の実施形態は、図２に示す様に、上述の実施形態と比較し、使用する感光体シート（１）の平面形状、および、超音波融着機のホーン（３）の移動方向が異なる。その他の要件は上述の実施形態と同様である。
【００２４】
図２に示す実施形態において、感光体シート（１）としては、図２（ａ）に示す様に、その平面形状を平行四辺形になされたシートが使用される。接合する感光体シート（１）の両端縁（１１）、（１２）の傾斜角度は、当該感光体シートの幅（Ｗ）と図２（ｂ）に示すホーン（３）の幅（Ｌ）に応じて設定されるが、両端縁（１１）、（１２）を重ね合わせた際、巻回された感光体シート（１）における重なり部分（１０）の周方向の領域長さがホーン（３）の幅（Ｌ）の範囲内に収まる長さとなる様に前記傾斜角度を設定する必要がある。
【００２５】
図２に示す製造方法は、上述の実施形態と同様に、図２（ａ）に示す感光体シート（１）を上記の巻回装置によってエンドレスベルト状に巻回保持し且つ両端縁（１１）、（１２）を重ね合わせた後、図２（ｂ）に示す様に、重なり部分（１０）を超音波様着装置のホーン（３）をあてがって融着し、図２（ｃ）に示すエンドレスベルト状の感光体ベルト（２）を得る。
【００２６】
図２に示す製造方法においては、上記リニアガイドを含むホーン（３）の移動機構の調整により、図２（ｂ）に示す様に、感光体シート（１）の幅（Ｗ）の方向に沿ってホーン（３）を移動させる。その際、予め特定の形状になされた感光体シート（１）の両端縁（１１）、（１２）の重なり部分（１０）は、当該感光体シートの幅（Ｗ）の方向に対して傾斜しているから、ホーン（３）の接触位置を相対的に変化させることが出来る。
【００２７】
すなわち、本発明の製造方法においては、ホーン（３）の移動領域（Ｓ）の範囲内において、ホーン（３）の移動中心線と両端縁（１１）、（１２）の重ね線（重なり部分（１０）の中心線）とを交差させることにより、ホーン（３）の接触位置を変化させる。その結果、図１の実施形態と同様に、融着部分の全体に亘って一定の融着強度を確保でき、かつ、感光体シート（１）表面の溶融を防止できる。また、感光体シート（１）表面の溶融した樹脂でホーン（３）の先端を汚すこともない。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明に係る感光体ベルトの製造方法によれば、電子写真感光体シートの平行な両端縁を融着する際、両端縁の重なり部分に対し、超音波融着機のホーンの先端面の接触位置を変化させ、ホーン先端面の部分的な昇温を防止することが出来るため、一層均一に両端縁を融着することが出来、かつ、電子写真感光体シート表面の溶融を防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す図であり、図中の（ｂ）は電子写真感光体シートの両端縁の融着工程を示す要部平面図である。
【図２】本発明の他の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１：電子写真感光体シート
１０：重なり部分
１１：両端縁
１２：両端縁
２：感光体ベルト
３：超音波融着機のホーン
Ｌ：ホーンの幅
Ｓ：ホーンの移動領域
Ｗ ：電子写真感光体シートの幅

Claims (2)

  1. 矩形の電子写真感光体シートの平行な両端縁を重ね合わせ、電子写真感光体シートの幅方向に略沿って超音波融着機のホーンを移動させることにより、前記両端縁の重なり部分を融着してエンドレスベルト状に形成する感光体ベルトの製造方法であって、前記重なり部分に対する前記ホーンの接触位置を漸次変化させながら融着することを特徴とする感光体ベルトの製造方法。
  2. ホーンの移動領域の範囲内において、当該ホーンの移動中心線と両端縁の重ね線とを交差させることにより、前記ホーンの接触位置を変化させる請求項１に記載の感光体ベルトの製造方法。
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