(57)【要約】      （修正有）【課題】高温に加熱しても、耐久性や接着強度を低下させる恐れのある気泡発生が極めて少ない耐熱性無端ベルトを製造する方法を提供する。【解決手段】耐熱性樹脂シートの一方の端部の一面に該端部の端に向かって該耐熱性樹脂シートの厚さが徐々に薄くなる第１の傾斜状薄肉部と、該耐熱性樹脂シートの他方の端の一面とは異なる面に該端部の端に向かって該耐熱性樹脂シートの厚さが徐々に薄くなる第２の傾斜状薄肉部と、を形成する傾斜状薄肉部形成工程、２つの傾斜状薄肉部の傾斜面に接着剤組成物を塗布する接着剤第１塗布工程、接着剤第１塗布工程で塗布された接着剤組成物を拭き取る拭取工程、２つの傾斜状薄肉部の傾斜面の少なくとも一方の面に接着剤組成物を塗布する接着剤第２塗布工程、２つの傾斜状薄肉部の傾斜面同士を貼り合わせる貼り合せ工程、及び、接着剤組成物を硬化させる接着剤硬化工程を順次有することを特徴とする耐熱性樹脂ベルトの製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐熱性樹脂シートの一方の端部の一面に該端部の端に向かって該耐熱性樹脂シートの厚さが徐々に薄くなる第１の傾斜状薄肉部と、該耐熱性樹脂シートの他方の端の前記一面とは異なる面に該端部の端に向かって該耐熱性樹脂シートの厚さが徐々に薄くなる第２の傾斜状薄肉部と、を形成する傾斜状薄肉部形成工程、
前記２つの傾斜状薄肉部の傾斜面の少なくとも一方に接着剤組成物を塗布する接着剤第１塗布工程、
前記接着剤第１塗布工程で塗布された接着剤組成物を拭き取る拭取工程、
前記２つの傾斜状薄肉部の傾斜面の少なくとも一方の面に接着剤組成物を塗布する接着剤第２塗布工程、
前記２つの傾斜状薄肉部の傾斜面同士を貼り合わせる貼り合せ工程、及び、
前記接着剤組成物を硬化させる接着剤硬化工程、
を順次有することを特徴とする耐熱性樹脂ベルトの製造方法。
【請求項２】
前記接着剤第２塗布工程において、前者接着剤組成物が、スクリーン印刷によっての塗布されることを特徴とする請求項１に記載の耐熱性樹脂ベルトの製造方法。
【請求項３】
前記接着剤第２塗布工程において、塗布される接着剤組成物には酸化鉄（ＩＩＩ）粉末、及び／または、シリカ粉末が配合されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の耐熱性樹脂ベルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、レーザービームプリンター、ファクシミリ、インクジェットプリンター等の電子写真装置に用いられる中間転写ベルト、定着ベルト、紙搬送ベルト、紙乾燥ベルト等に用いられる耐熱性無端ベルトの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真装置等に用いられる耐熱性無端ベルトの内でも、紙搬送ベルト、中間転写ベルト等の耐熱性無端ベルトには、高い圧力が作用し、また、定着ベルトには、高い温度と高い圧力とが作用するので、これらの電子写真装置に用いられる耐熱性無端ベルトには、高い耐熱性と機械的強度とが要求され、それらのために、これらの耐熱性無端ベルトを構成する材料にはポリイミド樹脂が用いられている。ポリイミド樹脂から耐熱性無端ベルトを製作する技術としては、ポリイミドワニスを金属で構成される円筒体の外周面にキャスト成形した後、このキャスト成形したポリイミドワニスを加熱してイミド化することによりポリイミド無端ベルトとする技術が提案されている（特許文献１）。
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の技術には、イミド化工程に時間がかかるので、金型が多数個必要となってコストが高くなるという問題があり、また、寸法規格が変更されるたびに新たな金型が必要になるので、イニシャルコストが高くなるという問題があった。
【０００４】
また、安価なポリイミドシートを加工して、ポリイミド無端ベルトとする技術が提案されている（特許文献２）。
【０００５】
特許文献２に記載の技術では、非熱可塑性ポリイミドフィルムと熱可塑性ポリイミド樹脂とを貼り合せて、熱可塑性ポリイミド樹脂を溶融接着させることにより、ポリイミド無端ベルトを得ている。
【０００６】
しかしながら、この技術では、接合部を溶融接着して膜厚を非接合部の膜厚と等しいものとすることが難しく、また、接合部の硬さを非接合部の堅さと異なるものとすることなく、かつ、平滑性を損じることなく接合することが難しいので、このようなベルトを用いた接合部分の定着画像にスジ状の不良が発生するという問題があった。
【０００７】
また、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂シートの両端部に厚さ方向に溝形状の凹凸部を互いに形成して、それらの凹凸部を嵌め合わせ接着することにより、ポリイミド無端ベルトとする技術が提案されている（特許文献３）。
【０００８】
しかしながら、溝形状の凹凸部の形成は実際的ではなく、実用的には、特開２００８−５２２４３公報（特許文献４）に記載されていたように、熱性樹脂シートの一方の端部の一面に端部の端に向かって耐熱性樹脂シートの厚さが徐々に薄くなる第１の傾斜状薄肉部と、耐熱性樹脂シートの他方の端の前記一面とは異なる面に端部の端に向かって該耐熱性樹脂シートの厚さが徐々に薄くなる第２の傾斜状薄肉部と、を形成し、これら２つの傾斜状薄肉部の傾斜面の少なくとも一方に接着剤組成物を塗布し、貼り合わせ、次いで用いる接着剤組成物に求められる加熱条件で硬化させる方法が、生産性が高く、好ましいとされている。
【０００９】
しかしながら、このような接着剤組成部の硬化時、あるいは、定着ベルトなどへの加工時におこなわれるフッ素樹脂による離型層形成のための高温処理時に、気泡が生じ、このとき、接合部において、接着強度が低下したり、あるいは、凹凸が生じて定着ベルトとして応用した場合に形成される画像に悪影響が及ぶなどの欠点が生じる。また、気泡が生じたものを製品から除外する手間が生じ、同時に、製品歩留まりが低くなって、製造コストが上昇する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記問題を解決する、すなわち、例えばフッ素樹脂層形成温度である３００〜３５０℃の高温に加熱しても、耐久性や接着強度を低下させる恐れのある気泡発生が極めて少ない耐熱性無端ベルトを製造する方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の耐熱性樹脂ベルトの製造方法は、上記課題を解決するために、請求項１に記載の通り、耐熱性樹脂シートの一方の端部の一面に該端部の端に向かって該耐熱性樹脂シートの厚さが徐々に薄くなる第１の傾斜状薄肉部と、該耐熱性樹脂シートの他方の端の前記一面とは異なる面に該端部の端に向かって該耐熱性樹脂シートの厚さが徐々に薄くなる第２の傾斜状薄肉部と、を形成する傾斜状薄肉部形成工程、前記２つの傾斜状薄肉部の傾斜面の少なくとも一方に接着剤組成物を塗布する接着剤第１塗布工程、前記接着剤第１塗布工程で塗布された接着剤組成物を拭き取る拭取工程、前記２つの傾斜状薄肉部の傾斜面の少なくとも一方の面に接着剤組成物を塗布する接着剤第２塗布工程、前記２つの傾斜状薄肉部の傾斜面同士を貼り合わせる貼り合せ工程、及び、前記接着剤組成物を硬化させる接着剤硬化工程、を順次有することを特徴とする耐熱性樹脂ベルトの製造方法である。
【００１２】
また、本発明の耐熱性樹脂ベルトの製造方法は、請求項２に記載の通り、請求項１に記載の耐熱性樹脂ベルトの製造方法において、前記接着剤第２塗布工程において、前者接着剤組成物が、スクリーン印刷によっての塗布されることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の耐熱性樹脂ベルトの製造方法は、請求項３に記載の通り、請求項１または請求項２に記載の耐熱性樹脂ベルトの製造方法において、前記接着剤第２塗布工程において、塗布される接着剤組成物には酸化鉄（ＩＩＩ）粉末、及び／または、シリカ粉末が配合されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の耐熱性樹脂ベルトの製造方法によれば、２つの傾斜状薄肉部の傾斜面に接着剤組成物を塗布する接着剤第１塗布工程の後に、接着剤第１塗布工程で塗布された接着剤組成物を拭き取る拭取工程、及び、２つの傾斜状薄肉部の傾斜面の少なくとも一方の面に接着剤組成物を塗布する接着剤第２塗布工程を備えているために、気泡の発生が防止される。
【００１５】
これは傾斜状薄肉部に形成された傾斜面に微妙な凹凸が生じていると考えられるが、ふき取る圧力で接着剤組成物がこの傾斜面の凹凸に強制的に埋め込まれ、その結果、気泡の発生が防止されると考えられる。
【００１６】
また、本発明の耐熱性樹脂ベルトの製造方法によれば、接着剤第２塗布工程での接着剤組成物の塗布が、スクリーン印刷によっておこなわれるために、安定して、均一な厚さの塗布をおこなうことができるので、安定して強度の高い接合をおこなうことができ、かつ、接着剤組成物の接合部からのはみ出しが少ないので、はみ出した接着剤の除去が不要となり、生産性が高い。
【００１７】
また、本発明の耐熱性樹脂ベルトの製造方法によれば、接着剤第２塗布工程で塗布される接着剤組成物に酸化鉄（ＩＩＩ）粉末、及び／または、シリカ粉末が配合されているために耐熱性が高く、かつ、酸化鉄（ＩＩＩ）、及び／または、シリカ粉末が配合されている接着剤組成物を用いたときに気泡の発生が高くなると云う問題が、上記方法により未然に解消されている。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の耐熱性樹脂ベルトの製造方法を説明するためのモデル図である。図１（ａ）矩形に切った耐熱性樹脂シートαのモデル上面図である。図１（ｂ）耐熱性樹脂シートの側面図である。図１（ｃ）傾斜状薄肉部の形成する方法を示すモデル図である。図１（ｄ）傾斜状薄肉部が形成された耐熱性樹脂シートの側面図である。図１（ｅ）耐熱性樹脂シートαの一方の傾斜状薄肉部α２の傾斜面に接着剤β１を塗布した（接着剤第１塗布工程）状態をモデル的に示す図である。
【図２】図２（ａ）接着剤β１をゴムブレードγによって掻き取っている拭取工程を示す状態をモデル的に示す図である。図２（ｂ）接着剤β２を塗布した接着剤第２塗布工程後の状態を示すモデル図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明で用いる耐熱性樹脂シートを構成する耐熱性樹脂としては、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネートなどが挙げられ、このうち耐熱性と機械的強度に優れた耐熱性無端ベルトを提供することができるのでポリイミド樹脂からなることが好ましい。
【００２０】
耐熱性樹脂シートの厚さとしては必要とされる強度（耐久性）、柔軟性を勘案して適宜決定されるが、例えば、５０μｍ以上１２５μｍ以下である。
【００２１】
傾斜状薄肉部は傾斜形状に耐熱性樹脂シート（図１（ａ）に矩形の耐熱性樹脂シートαのモデル上面図、図１（ｂ）に耐熱性樹脂シートαのモデル側面図を示す）
α両端α２の互いに異なる面を、例えば図１（ｃ）にモデル的に示すように
フライス盤のドリル部２１１と、このフライス盤の加工面に対して耐熱性樹脂シートαを斜めに保持するジグ２１０とを用いて、切削加工して図１（ｄ）に側面図を示すように傾斜状薄肉部α２を形成する。このとき傾斜状薄肉部α２は、先端部分の厚さを１５〜３０μｍとして、傾斜形状に切削加工されていると、加工時及びその後の取り扱いにおいて、耐熱性樹脂シートの先端に欠けが生じることがなく、そのために、歩留まりよく安定した量産が可能となる。
【００２２】
このようにフライス盤を用いることにより、レーザなどの高価な設備が不要となり、その結果、設備コストを低廉とすることができる。
【００２３】
本発明の耐熱性樹脂ベルトの製造方法の接着剤第１塗布工程で用いる接着剤組成物は後述する接着剤第２塗布工程で用いるものと同じものを用いることが好ましい。ただし、接着剤第２塗布工程で用いる接着剤組成物に酸化鉄（ＩＩＩ）粉末、及び／または、シリカ粉末が配合されている場合にはこれら粉末を配合していない以外は、同成分のものを用いることが高い接着性と高い耐熱性とが同時に得られ、かつ、酸化鉄（ＩＩＩ）粉末、及び／または、シリカ粉末が配合されている接着剤組成物を用いているにもかかわらず気泡の発生があらかじめ防止されているので好ましい。
【００２４】
本発明において、接着剤第１塗布工程、接着剤第２塗布工程ともに、接着剤組成物の塗布はスクリーン印刷法で行うことが好ましい。スクリーン印刷による塗布により、接着剤組成物の塗布厚さが均一になり、また、必要箇所に確実に塗布されるために、得られた耐熱性樹脂ベルトを画像形成装置に応用した場合に、該接合部に起因する画像への悪影響をあらかじめ防ぐことができる。
【００２５】
接着剤第１塗布工程では接着剤組成物の塗布は２つの傾斜状薄肉部の傾斜面の両方に塗布することが好ましいが、一方の面にのみ行っても本発明の効果は得られる。
【００２６】
図１（ｅ）には接着剤第１塗布工程によって傾斜状薄肉部α２の傾斜面に接着剤組成物β１が塗布された状態をモデル的に示す。
【００２７】
拭取工程では、上記接着剤第１塗布工程で塗布された接着剤組成物を拭き取る。
【００２８】
拭き取りに際してはゴムなどからなるブレード、布（織布、不織布、編布）などを用いるが、この工程は、傾斜状薄肉部の傾斜面の凹部に接着剤組成物を強制的に埋め込むことが主眼であり、この凹部に存在する接着剤を完全に、あるいは完全に近くまで拭き取ってしまうと本発明の効果が得られにくくなるために、ブレードを用いて行うことが好ましい。ここで、ブレードの材質としては、ウレタンゴム、天然ゴム、シリコーンゴムあるいはそれらのゴムに布（織布、不織布、編布）を巻きつけたものが好ましい。
【００２９】
図２（ａ）にはブレードγで傾斜状薄肉部α２の傾斜面に塗布された接着剤組成物β１を掻き取る、拭取工程をモデル的に示す。
【００３０】
拭取工程後の残存樹脂組成物の厚さとしては０．１μｍ以上２μｍ以下であることが好ましい。０．１μｍ未満であると接着剤が被覆していない部分が現れやすく、気泡や膨れが発生しやすくなる。２．２μｍ超であると接着剤の厚さが厚くなり、定着装置の定着ベルトとして応用したときに定着画像に画像すじが発生しやすくなる。
【００３１】
接着剤第２塗布工程で用いる接着剤組成物としては、付加重合型シリコーン系接着剤組成物であることが好ましい。すなわち、付加重合型シリコーン系接着剤は硬化後も柔軟性を有するために接合部が硬くならず、そのために、定着ベルトなどとしたときにも画像への悪影響がなく、かつ、スクリーン印刷塗布が可能な、常温での充分に長いポットライフを有し、取り扱いが容易である。
【００３２】
接着剤第２塗布工程で用いる接着剤組成物として酸化鉄（ＩＩＩ）粉末が配合されているものを用いる場合には、酸化鉄（ＩＩＩ）の配合量が６．５重量％以上９．９重量％以下含有するものが好ましい。配合量が６．５重量％未満であるときには充分な耐熱性付加することができない場合があり、また、９．９重量％を超えて配合した場合にはスクリーン印刷時にかすれが出やすく、このとき、接着層の厚さむらが発生しやすくなり、接着層が厚くなると、定着装置の定着ベルトとして用いた場合に画像むらを発生させやすくなる。
【００３３】
接着剤第２塗布工程で用いる接着剤組成物としてシリカ粉末が配合されているものを用いる場合には、シリカ粉末の配合量が１重量％以上１０重量％以下含有するものが好ましい。配合量が１重量％未満であるときには、粘度が低く、スクリーン印刷時にダレやにじみが発生しやすくなる。また１０重量％を超えて配合した場合には、粘度が高くなり、スクリーン印刷時にかすれや線細りが発生しやすくなる。
【００３４】
ここで、酸化物（ＩＩＩ）及びシリカは粉末状のものを用いる。粒径は１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましい。これらの粒径が１０ｎｍ未満の場合、混合時の粘度上昇が大きく、充分な量の配合ができない。一方、粒径が１０００ｎｍを超えると接合部の厚さを薄くしたときに接合部の厚さのばらつきが大きくなりやすい。
【００３５】
このような酸化鉄（ＩＩＩ）やシリカを配合することにより接着剤組成物の成分であるシリコーン化合物の熱劣化を防止し、さらにスクリーン印刷性を良好とすることができる。
【００３６】
図２（ｂ）には接着剤第２塗布工程によって傾斜状薄肉部α２の傾斜面（に薄く残る接着剤β１層の上）に接着剤組成物β２が塗布された状態をモデル的に示す。
【００３７】
接着剤第２塗布工程の後に、傾斜状薄肉部の傾斜面同士を重ね合わせ、次いで用いる接着剤組成物に適した硬化処理を行う。例えば重ね合わせ部を、最適な圧力で加圧しながら、硬化に必要な温度に必要時間保つことにより硬化処理を行う。
【００３８】
このように得られた耐熱性無端ベルトの外側表面に、公知の方法により導電性シリコーンゴムからなる弾性層、及び、フッ素樹脂からなる離型層を、順次積層することにより、画像形成装置で用いることができる中間転写ベルトあるいは定着ベルトとして用いることができる。
【実施例】
【００３９】
（実施例１）
厚さ７５μｍの熱硬化性ポリイミドシートを４４７．２ｍｍ×４００．０ｍｍの大きさに切り出した。この熱硬化性ポリイミドシートの長辺側の両端部のそれぞれ異なった面の先端部から７．０ｍｍ位置までの範囲をそれぞれ傾斜形状に切削加工して、先端部の厚さが１９μｍで、先端部から７．０ｍｍの範囲に傾斜状薄肉部を設けた。
【００４０】
この傾斜状薄肉部の傾斜面の両方に粘度が６．０Ｐａ・ｓの付加重合型シリコーン接着剤（酸化鉄（ＩＩＩ）配合なし）をスクリーン印刷し（接着剤第１塗布工程）、次いで、ゴムブレードで掻き取った（拭取工程）。このとき、断面ＳＥＭ（走査電子顕微鏡）写真によって観察したところ、残存した接着剤組成物の塗布厚さは１．２μｍであった。
【００４１】
次いで、傾斜状薄肉部の傾斜面の一方の面に酸化鉄（ＩＩＩ）粉末が１０重量％、シリカ粉末が１０重量％が配合された、粘度１０４Ｐａ・ｓの付加重合型シリコーン接着剤を傾斜面の先端から６．９ｍｍの範囲にスクリーン印刷した（接着剤第２塗布工程）。このとき、塗布厚さをマイクロメーターで測定したところ１２．０±２．０μｍであった。
【００４２】
傾斜状薄肉部の傾斜面の一方の面に接着剤を塗布した上記熱硬化性ポリイミドシートを、直径が１４０．７ｍｍの表面に多数の吸気孔が設けられたマンドレルコアに吸引させ、吸着させつつ巻き付け、傾斜面を重ね合わせた（貼り合せ工程）。貼り合わせ部（接合部）の表面に０．７ｍｍ厚さのシリコーンゴムを介して加熱ヒータ部材を圧接させ加熱・加圧した。加熱温度は１１５〜１２０℃で、３分間、接合部全体に８．２ｋＮの圧力が加わるようにした。
【００４３】
このように接合されたポリイミドベルトの内側に外径１３９．４ｍｍのアルミニウム製マンドレルを挿入し、２５０℃で３０分間の熱処理を行って、接着剤を完全硬化させ（接着剤硬化工程）、耐熱性樹脂ベルトを得た。
【００４４】
次いで、ナイロンブラシによって、接合部からはみ出した接着剤を除去した後、上記ベルトの外側面にシリコーン樹脂溶液をスプレー塗装して塗膜を形成し、次に、これを１５０℃、２時間の加熱処理を行って厚さ２０５μｍのシリコーン弾性層を形成した。
【００４５】
次いで、シリコーン弾性層の表面にコロナ放電処理を行って表面改質後、パーフルオロアルコキシエチレン（ＰＦＡ）の水分散液をスプレー塗装して塗膜を形成した後、３４０℃で２０分間の熱処理を行って厚さ３μｍの離型層を形成し、φ１４０ｍｍの耐熱性定着用ベルトを得た。
【００４６】
このようにして得られた耐熱性定着用ベルトの外観を目視及び顕微鏡で、観察を行ったが、直径が０．１ｍｍを超える気泡は観察されなかった。接合部の１８０℃環境でのせん断引張強度をＪＩＳ  Ｋ  ６８５０に準拠して測定したところ、強度は２０ｍｍ幅で１９０Ｎであり、その切断はシート破断であって、接合部には充分な強度があることが確認された。また、実際の画像形成装置に定着ベルトとして装着し、画像形成を行い、得られた定着画像を評価したところ、接合部に起因するすじなどの画像不良は生じていなかった。
【００４７】
（実施例２）
実施例１同様に、ただし、接着剤第１塗布工程で、シリカが６．０％配合された粘度４５Ｐａ・ｓの付加重合型シリコーン接着剤を用い、かつ、拭取工程後の残存樹脂組成物の厚さが２．２μｍになるようにふき取り圧力を調整して、φ１４０ｍｍの耐熱性定着用ベルトを得た。このようにして得られた耐熱性定着用ベルトの外観を目視及び顕微鏡で、観察を行ったが、直径が０．１ｍｍを超える気泡は観察されなかった。１８０℃での接合部のせん断接着強度を上記同様にして測定したところ、２０ｍｍ幅で１９５Ｎであり、その切断はシート破断であって、接合部には充分な強度があることが確認された。また、実際の画像形成装置に定着ベルトとして装着し、画像形成を行い、得られた定着画像を評価したところ、接合部に起因する、すじ等の画像不良は生じていなかった。
【００４８】
（実施例３）
実施例１同様に、ただし、接着剤第１塗布工程で、粘度が５．０Ｐａ・ｓの付加重合型シリコーン接着剤を用い、かつ、拭取工程ではゴムブレードの代わりに、綿布でふき取って、残存樹脂組成物の厚さが０．５μｍとして、φ１４０ｍｍの耐熱性定着用ベルトを得た。このようにして得られた耐熱性定着用ベルトの外観を目視及び顕微鏡で、観察を行ったが、直径が０．１ｍｍを超える気泡は観察されなかった。１８０℃での接合部のせん断接着強度を上記同様にして測定したところ、２０ｍｍ幅で１９５Ｎであり、その切断はシート破断であって、接合部には充分な強度があることが確認された。また、実際の画像形成装置に定着ベルトとして装着し、画像形成を行い、得られた定着画像を評価したところ、接合部に起因するすじ等の画像不良は生じていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４９】
【特許文献１】特開平７−２９５３９６号特公報
【特許文献２】特開平１１−２９１３４８号公報
【特許文献３】特開平１０−６９８号公報
【特許文献４】特開２００８−５２２４３公報
【図１】
2011007846.tif 000003
【図２】
2011007846.tif 000004