JPH04356054A - シ−ムレスベルトおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はシ−ムレスベルトおよび
その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真の分野での感光体ベルト
は、アルミ蒸着ポリエチレンテレクタレ−トフィルムの
アルミ蒸着面に感光層を塗工したシ−ト状体を、例えば
超音波で融着ジョイントして使用されている。この場合
、ジョイント部分が複写画像に影響するので、ジョイン
ト部分を検出し、このジョイント部分を避けて使用して
いるのが現状である。また、一般に感光体としては、継
ぎ目のないドラム状のものが使用されているが、円筒状
であるため、感光体周辺に設置する部品のレイアウトの
仕方に制約がある。

【０００３】また、転写搬送ベルトにおいても、ジョイ
ント部が存在すると電気的不均一性のためにジョイント
部分で均一な転写を行なうことができず、したがってジ
ョイント部を検出し、このジョイント部を避けねばなら
ない。ジョイント部があると、用紙サイズ（例えばＡ３
であれば横４３０ｍｍ）以上の周長を必要とし、コンパ
クト化を図れない。

【０００４】以上より、少なくとも表面層が均質でかつ
ジョイント部を有さないベルトが望まれる。感光体ベル
トや転写搬送ベルトにおいては導電性層を有することが
要求される。例えば転写搬送ベルトにおいては裏面が導
電層、表面が絶縁層（誘電層）であるとか、全体層が半
導電層（１０８　Ω・ｃｍ〜１０１２Ω・ｃｍ）である
ことが要求される。また、感光体ベルトであれば、少く
とも表面層が導電性を有することが要求される。

【０００５】ところで、そのような要求に適合するシ−
ムレスベルトを製造する方法としては、インフレ−ショ
ン法で円筒状フィルムを得る方法が広く知られているが
、多額の設備を要し、多品種、少ロット生産には適さな
い。また、フィルム成型後、巻取り時の折り目も問題に
なる。

【０００６】また、例えば特開平１−１７８４１５号公
報に記載されるように、平滑な円筒型内表面を有する治
具を、浸漬塗布槽内に収容された塗布液に浸漬し、引き
上げることによって治具の円筒型内表面に樹脂膜を形成
し、該樹脂膜を剥離する方法が知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、そのような
方法では、まず、円筒型内表面からの、ベルト成形体と
なる樹脂膜の離型が問題となる。そのため、例えば特開
昭６１−２７３９１９号公報に記載される技術を用いて
、円筒型内表面に予め離型剤層を形成しておくか、或い
は樹脂溶液中に離型剤を含有させておくことが考えられ
るが、円筒型内表面に離型剤層を形成するようにすると
、型内表面に樹脂膜が均一に形成されにくいし、また、
樹脂溶液中に離型剤を含有させておくと、型内表面上の
第１の樹脂膜の上に第２の樹脂膜を形成する場合、それ
らの樹脂膜間の接着性の点で問題を生ずる。

【０００８】それに加えて、前記方法を用いて同一樹脂
材質の溶液で、導電層及び誘電層を形成しようとすると
、第１の樹脂膜が第２の樹脂膜の形成時に溶け込み、両
樹脂膜間に乱れが生じ、第２の樹脂膜中に第１の樹脂膜
のポリマ−が混入するという問題を有する。また、コ−
ティング法で第２の樹脂膜（層）を形成する場合は、第
１の樹脂膜中からポリマ−が第２の樹脂膜中に溶出する
とか、第２の樹脂膜を塗工或いはコ−ティングする際に
第１の樹脂膜が膨潤するという問題を生じる。本発明は
、上述した如き問題を生じることなく、多品種少量生産
に適し、物性の優れるシ−ムレスベルト及びその製造方
法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、実質的に樹脂
材料からなるテ−プ状部材の螺旋構造を利用したもので
ある。

【００１０】請求項１の発明は、実質的に樹脂材料から
なるテ−プ状部材の螺旋構造によって構成される層を少
なくとも一層以上有する構成とする。そして、請求項２
の発明においては、テ−プ状部材の引張弾性率が２００
　ｋｇ／ｍｍ２　以上である。請求項３の発明において
は、テ−プ状部材の螺旋構造によって構成される層が２
層以上の偶数層に積層され、各テ−プ状部材が、該各テ
−プ状部材が位置する層の外側又は内側に位置する層の
テ−プ状部材と、ベルトの長さ方向に対して対称に傾斜
している。請求項４の発明においては、テ−プ状部材は
、導電性を有する。請求項５の発明においては、樹脂材
料は、非晶性エンジニアリングプラスチックである。

【００１１】請求項６の発明は、マンドレルに、エンジ
ニアリングプラスチックフィルムからなるテ−プ状部材
を螺旋状に巻き付けて最初の層を形成し、その上に必要
層数だけエンジニアリングプラスチックフィルムからな
るテ−プ状部材を螺旋状に順次巻き付ける構成とする。

【００１２】

【作用】請求項１〜請求項３の発明によれば、テ−プ状
部材の螺旋構造を利用しているので、設計の自由度が大
きくなり、多品種少量生産に適する。また、テ−プ状部
材の螺旋構造であるため、エア−のかみ込みがなく、シ
−ム部を隠蔽しやすい。特に、本質的に樹脂材料からな
るテ−プ状部材の螺旋構造を利用しているため、厚さが
薄く屈曲が良好であり、寸法精度が高く、加工も容易で
ある。それに加えて、ベルト幅方向に適度な剛性を有し
、駆動時においてベルトのシワ寄り、端部の損傷がない
。請求項４の発明によれば、テ−プ状部材が導電性を有
し、テ−プ状部材からなる層が導電層を兼ねるので、例
えば特開平１−１７８４１５号公報に記載の方法による
樹脂膜で導電層を形成する場合より、高強度である。

【００１３】請求項５の発明によれば、エンジニアリン
グプラスチックフィルムを用いているので、要求される
機能に応じて多くのフィルムの中から最適なものを自由
に選択することができる。また、一般的に伸びにくく、
寸法精度が高く、しかも適度な剛性を有する樹脂材料を
選択することができ、一時的、永久的な伸びが実質的に
発生しない。

【００１４】請求項６の発明によれば、マンドレルにエ
ンジニアリングプラスチックフィルムからなるテ−プ状
部材が螺旋状に巻き付けられて最初の層が形成され、そ
の上に必要層数だけエンジニアリングプラスチックフィ
ルムからなるテ−プ状部材が螺旋状に順次巻き付けられ
ることで、所望のシ−ムレスベルトが簡単に製造される
。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に沿って詳細に
説明する。

【００１６】シ−ムレスベルトの全体構成を示す図３に
おいて、１１は転写搬送ベルトであるシ−ムレスベルト
で、誘電層１２（体積抵抗≧１０１０Ω・ｃｍ）の内側
に、実質的に樹脂材料からなり導電性を有するテ−プ状
部材の螺旋構造を偶数層有する導電層１３（体積抵抗≦
１０８　Ω・ｃｍ）が積層されてなる。導電層１２のテ
−プ状部材を実質的に構成する樹脂材料は、強度、耐熱
性の点から非晶性エンジニアリングプラスチックが望ま
しく、また、その引張弾性率は、抗張体としても機能す
るように２００　ｋｇ／ｍｍ２　以上であることが望ま
しい。また、誘電層１２は表面コ−ティングにより形成
してもよいし、導電層１３と同様に、実質的に樹脂材料
からなり導電性を有するテ−プ状部材の螺旋構造を偶数
層有する構成とすることができる。

【００１７】まず、本発明のシ−ムレスベルトを構成す
るテ−プ状部材の螺旋構造を製造する方法について説明
する。

【００１８】（工程１）図１（イ）に示すように、先ず
、テ−プ状部材としてのエンジニアリングプラスチック
フィルム１を、所定径のマンドレル２上に一定の傾斜角
θをもって巻き付ける。次いで、図１（ロ）に示すよう
に、マンドレル２を回転させることによって、フィルム
１が、相互に重なることなく且つ間隔を有することなく
、螺旋状に巻き付けて、マンドレル２上に最初の層であ
る第１層３を形成する。フィルム１を、相互に重なるこ
となく且つ間隔を有することなく、螺旋状に巻き付ける
のは、ベルト表面に凹凸を発生しにくくするので好まし
い。このことは、第１層３の上に後から積層される第２
層４等についても同様である。

【００１９】（工程２）螺旋状に巻き付けられたフィル
ム１が、マンドレル２の端部に達したとき、図１（ハ）
（ニ）に示すように、フィルム１を裏返しに反転させて
、図１（ホ）に示すように、逆方向にマンドレル２に傾
斜角θにて、上記第１層３の上にフィルム１を鎖線状に
巻き重ねて、第２層４を同様にして形成する。なお、第
１層３と第２層４と間の界面等の各層間の界面には接着
処理が施される。例えば両層３，４に共通の溶剤または
接着剤（ポリマ−溶液、紫外線硬化型接着剤等）を、予
めいずれかのフィルムに処理しておいても、第１層の巻
付け終了後に塗布するようにしてもよい。

【００２０】このようにして、図２に示すように、各フ
ィルム１が、その長さ方向に対して所定の傾斜角θを有
し、該各フィルムが位置する層の外側又は内側に位置す
る層のフィルムと、ベルトの長さ方向に対して対称に傾
斜して、少なくとも１層又は偶数層の積層構造が形成さ
れる。なお、ベルト幅方向に対するフィルムの傾斜角が
、第１層３と第２層４とで対称とした方が、ベルト駆動
時に蛇行を発生しにくい。

【００２１】第２層４を構成するフィルム１は、第１層
３を構成するフィルム１と同じ材質のものとしているが
、目的、用途等に応じて異なる材質のものとしてもよい
。

【００２２】（工程３）必要に応じて、第２層４の上に
、テ−プ状部材が第１層３と第２層４との関係と同様な
関係となるように、第３層以降を必要に応じて巻き付け
る。

【００２３】（工程４）マンドレル２への巻き付け終了
後、必要に応じて接着方法に応じた後処理（例えば乾燥
、加熱、紫外線照射等）を行う。

【００２４】（工程５）接着方法に応じた後処理終了後
、必要に応じて、マンドレル２に巻き付けた状態で或い
は取り外した状態でベルト成形体の表面または裏面にコ
−ティング処理を行う。これによって、シ−ムレス性、
導電性、感光性等、用途に応じた機能を付与する。

【００２５】なお、上記（工程３）と（工程４）、（工
程４）と（工程５）は相前後してもかまわない。

【００２６】用いるフィルム材質としては、強度、耐熱
性に優れ、かつ、層間の接着を溶剤のみで行なえ、巻き
重ねられたフィルム全体を均質に一体化できるという点
で、非晶性エンジニアリングプラスチックフィルム（例
えばポリカ−ボネ−ト、ポリエ−テルイミド、ポリエ−
テルサルフォン、ポリサルフォン、ポリアリレ−ト等）
を用いることが望ましい。

【００２７】以下、具体的な本発明例について説明する
。

【００２８】（本発明例１）ポリエステルフィルム（東
レ（株）製、ルミラ−＃２５　、厚さ２５μｍ、幅１０
ｃｍ、接着面コロナ処理）からなるテ−プ状部材をマン
ドレルの外周面に螺旋状に巻き付けて第１層を形成する
。その上に、接着剤としてポリエステル系エラストマ−
溶液（東洋紡績（株）製、バイロン３０ＳＳ）を塗布す
る。それから、その上に、同一のポリエステルフィルム
からなるテ−プ状部材を、マンドレル周方向（ベルト長
さ方向に対応）に対して第１層のテ−プ状部材と対称に
傾斜するように巻き重ねて第２層を形成する。その後、
温度８０℃で３０分間乾燥した後、所定のベルト幅とな
るように幅切りを行い、２層構造のシ−ムレスベルトを
得る。

【００２９】得られたベルトは厚さ５３μｍ、幅２６０
ｍｍ、内径６０ｍｍであった。

【００３０】（本発明例２）ポリエ−テルイミドフィル
ム（住友ベ−クライト（株）製、厚２５μｍ、幅１０ｃ
ｍ）からなるテ−プ状部材をマンドレルに螺旋状に巻き
付けて第１層を形成する。その上に、接着剤としてのＮ
メチルピロリドンを塗布しながら、同フィルムからなる
テ−プ状部材を、マンドレル周方向（ベルト長さ方向に
対応）に対して第１層のテ−プ状部材と対称に傾斜する
ように螺旋状に巻き重ね、第２層を形成した。それから
、１２０℃で３０分間の乾燥した後、幅切りを行った。

【００３１】得られたベルトは厚さ１５μｍ、幅３１５
ｍｍ、内径１３５ｍｍであった。

【００３２】本発明例１，２のベルトを、直径２０ｍｍ
の駆動ロ−ラ及び従動ロ−ラ間に巻回し、張力２ｋｇｆ
　を掛けて１万回転させたところ、全て１万回転後も、
フィルム層間剥離その他の異常は認められなかった。。

【００３３】（本発明例３）導電性アラミド（カ−ボン
ブラック入りアラミドフィルム、東レ（株）製、厚さ１
０μｍ、幅１０ｃｍ）からなるテ−プ状部材を、マンド
レルの外周面に螺旋状に巻き付けて第１層を形成する。 その上に、接着剤としてアラミド（東レ（株）製、ＴＸ
−Ｉ）の１％−Ｎメチルピロリドン溶液を塗布する。そ
れから、その第１層の上に、アラミドフィルムテ−プ（
東レ（株）製、ＴＸ−Ｉ、厚１０μｍ、幅１０ｃｍ）か
らなる別のテ−プ状部材を、マンドレル周方向（ベルト
長さ方向に対応）に対して第１層のテ−プ状部材と対称
に傾斜するように螺旋状に巻き重ねて第２層を形成する
。 １２０℃で３０分間乾燥の後、所定のベルト幅となるよ
うに幅切りを行った。

【００３４】その後、上記接着剤と同じアラミド（東レ
（株）製、ＴＸ−Ｉ）の１％−Ｎメチルピロリドン溶液
を表面コ−ティングし、１２０℃で３０分間乾燥する。

【００３５】得られたベルトは厚さ１５μｍ、幅３１５
ｍｍ、内径１３５ｍｍの転写搬送ベルトであった。

【００３６】本発明例３のベルトについて、松下電器（
株）のレ−ザプリンタＦＰ−Ｌ３００　を改造した装置
を用いて評価を行った。３万枚画像出しを行った後にお
いても、用紙の位置ずれ、シワ寄り等の用紙搬送性、画
像の中抜け、転写効率等の転写性に全く問題がなく、良
好な画像のプリントが連続して得られた。

【００３７】

【発明の効果】請求項１〜請求項３の発明は、実質的に
樹脂材料からなるテ−プ状部材の螺旋構造を利用してい
るので、設計の自由度が高くなり、多品種少量生産に適
するし、また、テ−プ状部材の螺旋構造であるため、エ
ア−のかみ込みがなく、シ−ム部を隠蔽しやすい。特に
、実質的に樹脂材料からなるテ−プ状部材を利用してい
るため、厚さが薄く屈曲が良好であり、寸法精度が高く
加工も容易である。しかも、テ−プ状部材の螺旋構造で
あるため、ベルト幅方向に適度な剛性を有することとな
り、ベルト駆動時のシ−ムレスベルトのシワ寄り、端部
の損傷がほとんど起こらない。

【００３８】請求項４の発明は、テ−プ状部材が導電性
を有し、テ−プ状部材からなる層が導電層を兼ねるので
、塗工膜で導電層を形成する場合より高強度である。

【００３９】請求項５の発明は、テ−プ状部材としてエ
ンジニアリングプラスチックフィルムを用いているので
、要求される機能に応じて多くのフィルムの中から最適
なものを自由に適ぶことができる。また、一般的に伸び
ず、高寸法精度、適度な剛性を有する材料を選択するこ
とができ、一時的、永久的な伸びが実質的に発生しない
。

【００４０】請求項６の発明は、上述した如きシ−ムレ
スベルトを容易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】シ−ムレスベルトの製造方法の説明図である。

【図２】シ−ムレスベルトのフィルムの積層状態の説明
図である。

【図３】シ−ムレスベルトの概略構成図である。

【符号の説明】

１　　エンジニアリングプラスチックフィルム（テ−プ
状部材） ２　　マンドレル ３　　第１層（最初の層） １１　　シ−ムレスベルト １３　　導電層

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　実質的に樹脂材料からなるテ−プ状部
   材の螺旋構造によって構成される層を少なくとも一層以
   上有することを特徴とするシ−ムレスベルト。
2. 【請求項２】　　テ−プ状部材の引張弾性率が２００　
   ｋｇ／ｍｍ２　以上であるところの請求項１記載のシ−
   ムレスベルト。
3. 【請求項３】　　テ−プ状部材の螺旋構造によって構成
   される層が２層以上の偶数層に積層され、各テ−プ状部
   材が、該各テ−プ状部材が位置する層の外側又は内側に
   位置する層のテ−プ状部材と、ベルトの長さ方向に対し
   て対称に傾斜しているところの請求項１記載のシ−ムレ
   スベルト。
4. 【請求項４】　　テ−プ状部材は、導電性を有するとこ
   ろの請求項１記載のシ−ムレスベルト。
5. 【請求項５】　　樹脂材料は、非晶性エンジニアリング
   プラスチックであるところの請求項１記載のシ−ムレス
   ベルト。
6. 【請求項６】　　マンドレルに、エンジニアリングプラ
   スチックフィルムからなるテ−プ状部材を螺旋状に巻き
   付けて最初の層を形成し、その上に必要層数だけエンジ
   ニアリングプラスチックフィルムからなるテ−プ状部材
   を螺旋状に順次巻き付けることを特徴とするシ−ムレス
   ベルトの製造方法。