(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性フィルム状の基材を環状に形成すると共にその内周に側縁に沿って柔軟性のガイド用リブを接合する無端ベルトの製造方法において、熱加硫型シリコーンゴムを用いて細幅のリブ体を成形し、該リブ体の厚さの１／５以上の厚さの室温硬化型シリコーンゴムを接着層としてリブ体を基材裏面に接合することを特徴とする電子写真装置用無端ベルトの製造方法。
【請求項２】
接合に供する際の室温硬化型シリコーンゴムの粘度が１００，０００ｃｐｓ以上である請求項１記載の電子写真装置用無端ベルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真装置に使用される無端ベルトに関する。更に詳しくは、蛇行防止用のリブを有し、長期間安定走行が可能な電子写真装置用の無端ベルトの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真式画像形成方法は、即時に高品質の画像が得られることから、近年では、複写機やプリンター等において広く利用されている。そして、その中核となる感光体として、性状がフレキシブルで装置内での配設の自由度が大きい等の理由から無端ベルト状電子写真感光体が広く使用されている。
無端ベルト状感光体２０は、合成樹脂フィルム上に、金属層を積層し、その上に電荷発生層、電荷輸送層等の感光体層を形成した感光体シートを所定の寸法に裁断し、その両端部を超音波融着機等を用いて融着して図３に示すように環状に形成して、画像形成装置として用いられている。２１は帯電器、２２は露光用光学系、２３は現像器、２４はクリーナー、２５は転写電荷器である。
【０００３】
また、電子写真装置においては、図４に示すように中間転写ベルト３０が使用される。中間転写ベルト３０は、感光ドラム２０ａ上に現像器２３によって現像された画像を一旦中間転写ベルト３０上に転写して、これを用紙２６に再度転写するものである。
しかして、無端ベルト状電子写真感光体２０あるいは中間転写ベルト３０は走行中に蛇行が発生する問題がある。
【０００４】
このため、無端ベルト状感光体２０等は図５に示すように、その裏面の側縁に沿ってゴム状の柔軟材料からなるリブ材を接合してガイド用のリブ３１を形成し、該リブ３１をローラ３２の溝３３に嵌合して走行させることによって蛇行を防止する方法がとられている。
ガイド用リブ３１を接合した無端ベルト状感光体２０等の無端ベルトは、回転走行の際、ローラ３２の外周を廻る度に屈曲が生じるためシリコーンゴム等の柔軟性材料で形成されており、長期使用に耐える無端ベルトを得るためには柔軟性材料の接合方法が重要となる。
【０００５】
従来、リブ形成方法として、フィルム状基材の裏面に、表裏に貫通した長溝状の型窪を形成した型板を重ね、長溝内にシリコーンゴム等を充填してフィルム状体上に直接リブ体を形成する方法がとられている。
しかし、直接成形する方法はシリコーンゴムの硬化に時間を要すると共に常温で硬化する常温硬化型シリコーンゴムは耐摩耗性、滑り性が悪く、使用中に摩耗したり、ローラ３２の溝３３の側壁を乗り上げたりするおそれがある。
一方、熱加硫型シリコーンゴムは、耐摩耗性、滑り性、耐オゾン性、耐溶剤性等に優れた特性をもつが、接着性が悪く、無端ベルトの基材から剥離し易いという問題がある。
このため、熱加硫型シリコーンゴム製のガイド用リブを基材に強固に接合する技術の開発が要請されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、耐摩耗性、滑り性の優れた柔軟性のガイド用リブを基材に対して強固に接合し、もって長期に亘って安定に走行し得る電子写真装置用無端ベルトの製造方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、かかる目的を達成するために鋭意検討を行った結果なされたもので、可撓性フィルム状の基材を環状に形成すると共にその内周に側縁に沿って柔軟性のガイド用リブを接合する無端ベルトの製造方法において、熱加硫型シリコーンゴムを用いて細幅のリブ体を成形し、該リブ体の厚さの１／５以上の厚さの室温硬化型シリコーンゴムを接着層としてリブ体を基材裏面に接合することを特徴とする電子写真装置用無端ベルトの製造方法、を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明において無端ベルト１は、図１に示すように、可撓性フィルム状の基材２を環状に形成する。なお、本発明においてシートとフィルムは同義語として使用され膜厚による識別は行なわないものとする。
無端ベルトを電子写真感光体に使用する例について述べれば、可撓性フィルム状の基材２として導電性支持体が用いられ、導電性支持体上に感光体層が積層形成される。
【０００９】
導電性支持体としては、二軸延伸フィルムに金属層を積層したものが好ましく、二軸延伸フィルムの材質としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の線状ポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等が挙げられるが、機械的強度、寸法安定性等の点から線状ポリエステル樹脂、特に、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。
【００１０】
なお、樹脂フィルムの厚みは、通常、５０〜１５０μｍ程度である。
また、導電性支持体を構成する金属層としては金属蒸着層を用いることができ、金属蒸着層の金属としては、銅、ニッケル、亜鉛、アルミニウム等が挙げられるが、中でも、アルミニウムが好ましい。
なお、金属蒸着層の厚みは、通常、４００〜１０００Å程度であり、前記樹脂フィルムへの蒸着は、前記金属を電熱加熱溶融蒸着法、イオンビーム蒸着法、イオンプレーティング法等の公知の蒸着法でなされる。また、金属層としては、アルミニウム箔、ニッケル箔等の金属箔や、これ等金属を積層したラミネートフィルムを用いることができる。この場合の金属箔は５μｍ以下が好ましい。
【００１１】
導電性支持体と感光体層の間には通常使用されるような公知のバリアー層を設けることができる。バリアー層としては、例えば、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、セルロース類、ゼラチン、デンプン、ポリウレタン、ポリイミド、ポリアミド等の有機層が使用され、必要に応じて酸化チタン、酸化アルミニウム等の無機粒子を添加してもよい。
【００１２】
感光体層は、電荷発生物質と電荷輸送物質を含む単層型であってもよく、また、電荷発生層と電荷輸送層を積層した機能分離型であってもよい。機能分離型感光体について述べれば、電荷発生層に用いられる電荷発生物質としては、公知の電荷発生物質がいずれも使用でき、フタロシアニン、アゾ色素、キナクリドン、多環キノン、ピリリウム塩、チアピリリウム塩、インジゴ、チオインジゴ、アントアントロン、ピラントロン、シアニン等の各種有機顔料、染料等が挙げられる。中でも無金属フタロシアニン、銅塩化インジウム、塩化ガリウム、錫、オキシチタニウム、亜鉛、バナジウム等の金属、または、その酸化物、塩化物の配位したフタロシアニン類が好ましい。
【００１３】
電荷発生層のバインダーとしては、ポリビニルブチラールなどのポリアセタール、ポリ酢酸ビニル、フェノキシ樹脂等の樹脂を用いることができる。
電荷発生層の膜厚としては通常、０．１μｍ〜１μｍ、好ましくは０．１５μｍ〜０．６μｍが好適である。また、ここで使用される電荷発生物質の含有量は、バインダー樹脂１００重量部に対して２０〜３００重量部、好ましくは５０〜２００重量部の範囲で用いられる。
【００１４】
電荷輸送層中の電荷輸送材料としては、各種ピラゾリン誘導体、オキサゾール誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、アリールアミン等の低分子化合物を使用することができる。
これらの電荷輸送材料とともにバインダー樹脂が配合される。好ましいバインダー樹脂としては例えばポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル等のビニル重合体、およびその共重合体、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリエーテル、ポリケトン、フェノキシ、エポキシ、シリコーン樹脂等が挙げられ、またこれらの部分的架橋硬化物も使用される。
【００１５】
更に電荷輸送層には酸化防止剤、増感剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。電荷輸送層の膜厚は、１０〜４０μｍ、好ましくは１０〜３０μｍの厚みで使用されるのがよい。
こうして得られた感光体シートは所定の寸法に裁断した後両端部を接合する。接合方法としては、接着剤による接合、あるいは、ヒートシールバーまたは超音波による融着を採用することができる。
【００１６】
なお、後述するように両端部を接合する前にガイド用リブを設けることもできる。
本発明無端ベルトを中間転写ベルトとして用いるときは、可撓性フィルム状の基材２の樹脂組成物は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂またはゴムのいずれかに限定されることはないが、熱可塑性樹脂あるいは熱可塑性エラストマーが連続押し出し成形が可能であるため製造コストの点で望ましい。
【００１７】
熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン（高密度、中密度、低密度、直鎖状低密度）、プロピレンエチレンブロックまたはランダム共重合体、ゴムまたはラテックス成分例えばエチレン・プロピレン共重合体ゴム、スチレン・ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体または、その水素添加誘導体、ポリブタジエン、ポリイソブチレン、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアセタール、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、変性ポリフェニレンエーテル、ポリイミド、液晶性ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリビスアミドトリアゾール、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、アクリル、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレンヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素ゴム、アクリル酸アルキルエステル共重合体、ポリエステルエステル共重合体、ポリエーテルエステル共重合体、ポリエーテルアミド共重合体、オレフィン共重合体、ポリウレタン共重合体、の１種またはこれらの混合物からなるものが使用される。
【００１８】
特に中間転写ベルトとして好ましい樹脂は、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレンヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂やフッ素ゴムがトナー等からの汚れを防止するためにも好ましく、また、ポリカーボネートやポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステルエステル共重合体、ポリエーテルエステル共重合体等のエステル系熱可塑性樹脂ないし熱可塑性エラストマーが耐電気特性において電気抵抗値の変動が少なく安定のため好ましい。
【００１９】
また、これらの材料に導電性フィラーを加え、電気抵抗を調整してもよい。導電性フィラーとしては、カーボンブラック、グラファイト、カーボン繊維、金属粉、導電性金属酸化物、有機金属酸化物、有機金属化合物、有機金属塩、導電性高分子等から選ばれる少なくとも１種またはこれら数種の混合物からなるものが好ましい。その中でも特にカーボンブラックが好ましい。カーボンブラックとしては、アセチレンブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラックがある。フィルムの外観を損なわないためにも分散性に優れたアセチレンブラックが好ましい。
【００２０】
カーボンブラックの配合量は、カーボンブラックの種類により異なるが、アセチレンブラックの場合、熱可塑性樹脂１００重量部に対して３〜２５重量部が好ましく、ケッチェンブラックの場合には１〜１０重量部が好ましい。上記範囲未満では導電性に乏しく、上記範囲以上では製品の外観が悪くなり、また材料強度が低下して好ましくない。
樹脂組成物には、本発明の目的を阻害しない限りにおいて、通常の樹脂組成物に配合される各種の付加的成分を含むことができる。このような成分としては、酸化防止剤、滑剤、離型剤などがある。
【００２１】
これ等の中間転写ベルト用材料はＴダイあるいは環状ダイを用いてフラットシートとしてこれを所定の寸法に切断した後両端部を接合することによって得ることができる。接合は、無端ベルト状感光体について述べた手段を利用することができる。
また、環状ダイを用いて内部マンドレル方式で筒状に成形し、これを所定の長さで裁断することによってシームレスチューブとすることもできる。
こうして得られた所定の幅をもち環状の可撓性フィルム状の基材２の内周面にその側縁に沿って図１に示すようにガイド用リブ３が接合される。
【００２２】
ガイド用リブ３としては、電気絶縁性、耐湿性、耐溶剤性、耐オゾン性、耐摩耗性あるいは滑り性に優れた熱加硫型シリコーンゴムが使用される。熱加硫型シリコーンゴム自体は市販のものを使用することができる。
熱加硫型シリコーンゴムは成形されて、図２に示すように、細幅状のリブ体４とされる。リブ体は高さが０．２〜３．０ｍｍ、好ましくは０．３〜２．０ｍｍとされ、幅は１．０〜１０．０ｍｍ、好ましくは２〜６ｍｍ程度とされるのが一般的である。
リブ体４の成形方法については、いかなる方法であってもよく、カレンダー法、プレス成形法、押出成形法、射出成形法あるいは注型法等を利用することができる。
【００２３】
リブ体４の接合面は、接着強度を上げるために粗面化することが望ましく、一般に、粗さＲａが０．３μｍ以上、好ましくは０．８μｍ以上、更に好ましくは０．９〜５μｍ程度の粗面とされる。
微細な凹凸を形成する手段は特に制限はなく、プレス成形、注型成形あるいは射出成形によって成形する場合には、凹凸面を有する型を用いることによってリブ体４を凹凸面とすることができる。また、カレンダー法によるときは、凹凸面を有する型板と重ね合せてカレンダリングすることによって凹凸を付与することができる。
【００２４】
また、成形されたシート状体４を機械的処理することによって凹凸を付与してもよく、機械的手段としては、ブラッシング、サンドブラストを用いることができる。
リブ体４は、常温硬化型シリコーンゴムを用いて基材２と接合され、本発明においては、常温硬化型シリコーンゴム５は、図２に示すように、熱加硫型シリコーンゴムで形成されたリブ体４の厚さＤR に対して常温硬化型シリコーンゴム層５の厚さＤA が１／５以上、好ましくは、２／７〜１／１の範囲を保持する状態で接合、硬化される。
常温硬化型シリコーンゴム層５は、粘度が１００，０００ｃｐｓ以上、好ましくは２００，０００〜２，０００，０００、更に好ましくは５００，０００〜１，８００，０００のものが用いられる。
【００２５】
常温硬化型シリコーンゴムで所定厚さの接着層を形成する手段としては、リブ体４の接着面に所定量を塗布して、これを基材２に押圧してもよく、また、基材２に型板を当て、その内部に充填して常温硬化型シリコーンゴムを賦形し、その上にリブ体４を載置してもよい。
一般には、常温硬化型シリコーンゴムを目的とする厚さ以上の厚さに形成した後、リブ体４を載置し、これを上から軽く押圧することによって接合される。接着剤として用いられる常温硬化型シリコーンゴムの厚さを大きくすることによって、熱加硫型シリコーンゴムのリブ体４の接合は向上される。
【００２６】
リブ体４の基材２への接合は、基材２の両端部を接合して環状とした後、環状の保持具を用いて行ってもよく、また、環状にする前に平坦な状態で行ってもよい。
本発明無端ベルト１は、図３に示す無端ベルト状電子写真感光体２０として、あるいは、図４に示す中間転写ベルト３０として使用することができる。
本発明無端ベルト１の駆動用あるいは案内用ロールとしては、図５に示すように溝３３を有するロール３２、あるいは図６に示すように両端にテーパーリング３４、３４を有するロール３５を用いることができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は、高温硬化型シリコーンゴムをリブ体として所定の厚さの室温硬化型シリコーンゴムを用いて基材に接合するから接合力が強く、使用中に剥離するおそれがなく、長期に安定して走行させることのできる電子写真装置用無端ベルトを得ることができる。
【００２８】
【実施例】
実施例１
リブ体として熱加硫型シリコーンゴム（東芝シリコーン社製ＴＳＥ２２１−５Ｕ（硬度５０）ミラブル型）を用いて厚さ０．５ｍｍのシートを成形した後裁断して厚さ０．５ｍｍ、幅３ｍｍ、長さ３７０ｍｍの細幅状のリブ体を得た。
一方型枠を用いて二軸延伸ポリフタレートフィルム（厚さ７５μｍ）上に常温硬化型シコーンゴム（東レダウコーニングシリコーン社製ＳＥ９１８５ＲＴＶ型、非流動タイプ、粘度１，５６０，０００ｃｐｓを幅３ｍｍ、厚さ０．４〜０．５ｍｍに成形し、この上に、先に得られたリブ体を置き、上から圧接することによって常温硬化型シリコーンの厚さが０．３ｍｍとなるようにした。
ある程度硬化後、型枠を取り外して室温で３日間放置し充分硬化した後に、基材とリブ体との接着強度を測定した。その結果を表１に示す。
【００２９】
（接着強度の測定法）
リブ体の端部を基材から剥がし、（株）オリエンテック製引張り強度試験器（ＲＴＭ−１００）を用いてＴ字剥離強度を測定した。
【００３０】
実施例２
常温硬化型シリコーンゴムの厚さを０．２ｍｍとなるようにした以外は、実施例１と同様に接合し、接合強度を測定した。その結果を表１に示す。
【００３１】
比較例１
常温硬化型シリコーンゴムの厚さが０．０８ｍｍとなるようにした他は、実施例１と同様に接合し、接合強度を測定した。その結果を表１に示す。
【００３２】
比較例２
常温硬化型シリコーンゴムとして、東レダウコーニング社製ＳＥ９１８６（流動タイプ、粘度７０，０００ｃｐｓ）を用い、厚さが０．０８ｍｍとなるようにした他は、実施例１と同様に接合し、接合強度を測定した。その結果を表１に示す。
なお、本実験においては、常温硬化性シリコーンゴムが型枠の下に流れ込み、これ以上の厚みを形成することは困難であった。
【００３３】
【表１】
0004366763.tif 000002
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明無端ベルトの一部切欠き斜視図。
【図２】ガイド用リブの接着部を示す縦断面図。
【図３】電子写真装置の無端ベルト状感光体の例を示す側面図。
【図４】電子写真装置の中間転写ベルトを示す側面図。
【図５】従来のガイド用リブ付無端ベルトを示す一部切欠き斜視図。
【図６】ガイド用リブ付無端ベルトを駆動するロールを示す側面図。
【符号の説明】
１．無端ベルト
２．基材
３．ガイド用リブ
４．リブ体
５．接着層
２０．電子写真感光体
３０．中間転写ベルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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