DE60026976T2

DE60026976T2 - Endlosband für ein digitales abbildungssystem und verfahren zur herstellung

Info

Publication number: DE60026976T2
Application number: DE60026976T
Authority: DE
Inventors: L. Sylvain Asheville NDEBI; Haul William Candler HADDOCK; Allen T. Waynesville SHANNON
Original assignee: Day International Corp
Current assignee: Day International Corp
Priority date: 1999-02-24
Filing date: 2000-01-07
Publication date: 2007-01-11
Anticipated expiration: 2020-01-08
Also published as: WO2000050961A1; WO2000050961A8; JP2002538497A; EP1163554B1; US6217964B1; DE60026976D1; EP1163554A1; HK1041526B; HK1041526A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Endlosband und ein Verfahren zu dessen Herstellung zum Gebrauch in digitalen Abbildungssystemen und insbesondere ein derartiges nahtloses, verstärktes Band, das für eine Übertragung eines Zwischenbildes, für eine Tonerfixierung (toner fusing) oder -übertragung und/oder für Fördervorgänge von Bögen oder dünnen Schichten (sheet) verwendet werden kann.
Auf dem Gebiet der Xerographie und der Elektrographie sind digitale Abbildungssysteme weithin gebräuchlich, bei denen ein trockener oder flüssiger Toner verwendet wird, um Text und graphische Bilder zu drucken. Systeme, die digital addressierbare Schreibköpfe zum Ausbilden von latenten Abbildungen verwenden, beinhalten beispielsweise Laser, Licht emittierende Dioden und Elektronenstrahl-Drucker. Kopiergeräte verwenden optische Mittel, um latente Abbildungen auszubilden. Unabhängig davon, wie sie ausgebildet werden, werden die latenten Abbildungen eingefärbt (oder getönt), übertragen und auf einem Papier oder einem Polymersubstrat fixiert. Gewöhnlicherweise beinhalten diese Abbildungssysteme eine Komponente wie ein endloses Band, eine Rolle oder eine Trommel, die verwendet wird, um das latente Bild aufzunehmen, ein Zwischenbild zu übertragen (eine Übertragung eines Toner-Bildes auf das Band, gefolgt von einer Übertragung auf ein Substrat), den Toner zu übertragen (eine Übertragung des unfixierten Bildes auf das Band mit einer nachfolgenden Fixierung), eine Kontaktfixierung oder eine elektrostatische und/oder eine Reibungsübertragung von Bildträgern wie Papier, Folien etc. durchzuführen.
In der Industrie werden zahlreiche Band-Konstruktionen verwendet. Es ist beispielsweise ein Zwischenübertragungsband zur Verwendung in einer elektrofotographischen Vorrichtung bekannt, das eine Basisschicht aus einem Elastomer oder einem Gummi und eine Oberflächenschicht, die ein Polymer umfasst, aufweist (siehe EP 769 729 ). Ein Zwischenübertragungsband, das eine Kernschicht aus einer gewebten oder ungewebten Textillage und eine Überzugsschicht besitzt, wird in der japanischen Veröffentlichung Nr. 09 190090 gelehrt. In der japanischen Veröffentlichung Nr. 10 111613 wird ein eine Abbildung fixierender Film beschrieben, der eine Basisschicht aus einem Polyimidfilm, eine Zwischenschicht aus Gummi und eine Oberflächenschicht umfasst. In dem US-Patent US 5,798,181 wird eine Walze oder ein Band zur Verwendung in Kopiergeräten oder Druckern beschrieben, mit Verwendung einer Oberflächenhaut aus Polytetrafluorethylen, die mit einer Elastomerschicht oberflächen-verbunden ist. Ein nahtloses Band, das ein Rohr aus Fluorharz mit einer geätzten inneren Oberfläche umfasst, wird in der japanischen Veröffentlichung Nr. 04 197622 beschrieben.
Im Falle von endlosen Bändern werden derartige Bänder typisch von rotierenden zylinderförmigen Walzen unter einer geeigneten Traktion und Spannung bewegt oder angetrieben. Da diese Bänder eine kritische Rolle in dem bildgebenden (abbildenden) oder das Substrat fördernden Prozess spielen, müssen sie so gestaltet sein, genaue Standards zu erfüllen. Beispielsweise Bildübertragungsbänder müssen nahtlos und flexibel sein und eine einheitliche Flachheit besitzen. Die Bänder sollten des Weiteren bestimmte elektrische Eigenschaften (Dielektrizitätskonstante, Volumen- und Oberflächenwiderstand, etc.), chemische Eigenschaften (Feuchtigkeitsbeständigkeit, UV-Beständigkeit, etc.) sowie Abmessungsbestimmungen (Umfang, Stärke, Breite, etc.) besitzen, die abhängig von der gewünschten Anwendung variieren können.
Es besteht im Stand der Technik demnach ein Bedarf nach einem endlosen Band zum Gebrauch in digitalen Abbildungssystemen, das innerhalb genauer Toleranzen einschließlich einer Oberflächenflachheit hergestellt und betrieben werden kann, und das für eine Vielzahl von abbildenden, bildübertragenden oder bogenfördernden Vorgängen verwendet werden kann (sheet material).
Die vorliegende Erfindung erfüllt diesen Bedarf und schafft ein endloses Band mit einer genauen und gleichmäßigen Flachheit; das Band besitzt auch eine Arbeitsoberfläche, die angepasst werden kann, um die geeigneten oder passenden Eigenschaften für eine Bildaufnahme (recording), eine Abbildungsübertragung oder einen Transport von Flachmaterial (sheet) zu erfüllen.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein endloses Band zur Verwendung in einem digitalen Abbildungssystem geschaffen, das einen ersten und einen zweiten Rand sowie eine Mehrzahl von Schichten besitzt. Eine einheitliche oder gleichmäßige Flachheit bedeutet, dass die Stärke des Bandes um weniger als 0,003 cm (0,001 Inch) von der ersten Kante (Rand) zur zweiten Kante (Rand) und ebenfalls von einem umfänglichen Punkt (Ort) zu einem anderen variiert. Die umfängliche Einheitlichkeit oder Gleichförmigkeit des Bandes variiert konisch ebenfalls um weniger als 0,013 cm (0,005 Inches), um über die gesamte Struktur des Bandes eine umfängliche Einheitlichkeit oder Gleichförmigkeit zu schaffen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Band eine elastomere Basislage oder -schicht, eine polymere Zwischenlage oder -schicht auf der Basisschicht sowie eine äußere elastomere Lage oder Schicht auf der Zwischenschicht. Zum Zwecke der vorliegenden Erfindung bedeutet der Begriff "auf', wenn er die Position der Schichten betrifft, dass eine Schicht zu der Schicht benachbart ist, "auf' der sie ist, und mit dieser in Kontakt steht. Die Begriffe "Lage" und "Schicht" sind im Sinne der Erfindung auswechselbar (ply/layer).
Die äußere Schicht dient als eine Arbeitsoberfläche, die dazu vorgesehen ist, eine Abbildungszusammenstellung aufzunehmen oder ein Substrat zu transportieren. Die Oberflächenschicht kann beispielsweise als Aufnahmeoberfläche für eine latente Abbildung, als eine Übertragungsoberfläche für eine Zwischenabbildung, die eine eingefärbte und unfixierte Abbildung von einer eine latente Abbildung aufnehmenden Komponente übernimmt, als eine dielektrische Oberfläche, die elektrische Ladungen zum Anziehen, Speichern und Transportieren von Papier oder Foliensubstraten aufnimmt, oder als eine tonerfixierende Oberfläche verwendet werden, die einen Toner auf ein Substrat pressen und fixieren kann (fusing).
Die äußere Schicht umfasst vorzugsweise ein Elastomer, ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus Silikon, Fluorsilikon, Fluorkohlenwasserstoff, EPDM (Ethylen-Propylendien-Terpolymer), EPM (Ethylen-Propylen Copolymere), Polyurethan-Elastomere und Mischungen davon.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die äußere Schicht elektrisch leitend. Elektrisch leitend bedeutet, dass die Schicht einen Widerstand von weniger als 10¹⁴ Ohm × cm besitzt. Die äußere Schicht besitzt vorzugsweise einen Oberflächenwiderstand von weniger als ungefähr 10¹⁴ Ohm/Quadrat (Ohm/square), was bei einer Zwischenbildübertragung, einer Fixierung des Toners oder Übertragungsanwendungen wünschenswert ist. Bei Anwendungen, wie bei Aufnahme einer latenten Abbildung oder einer Substratförderung, bei denen eine Oberflächenladungsdichte auf die Außen- oder Arbeitsfläche aufgebracht wird, besitzt die äußere elastomere Schicht vorzugsweise einen Volumenwiderstand von ungefähr 10¹² Ohm × cm oder mehr.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die äußere Schicht elektrisch isolierend. Elektrisch isolierend bedeutet, das die Schicht einen Oberflächenwiderstand von größer als ungefähr 10¹⁴ Ohm × cm besitzt. Der Oberflächenwiderstand der äußeren Schicht beträgt ungefähr 10¹⁴ Ohm/Quadrat (Ohm/square) oder mehr, was für elektrostatische Anwendungen, die einen greiferlosen Transport eines Substrates über die Bandoberfläche beinhalten, wünschenswert ist.
Die polymere Zwischenschicht umfasst vorzugsweise ein Polymer, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polytetrafluorethylen, Polyetherimid, Polyvinylidenfluorid und Ethylenchlortrifluorethylen. Die Zwischenschicht ist vorzugsweise an beiden Oberflächen geätzt, um so eine gute Anhaftung an den umgebenden elastomeren Schichten zu erreichen.
Die elastomere Basisschicht ist vorzugsweise aus der Gruppe bestehend aus Silikon, Fluorsilikon, Fluorkohlenwasserstoff, EPDM (Ethylen-Propylendien-Terpolymeren), EPM (Ethylen-Propylen Copolymeren), Polyurethan-Elastomeren und Mischungen davon, ausgewählt.
In der obigen Ausführungsform kann zum Zwecke einer größeren umfänglichen Festigkeit zwischen der Basisschicht und der Zwischenschicht eine elastomer-imprägnierte, gesponnene Cord- oder Litzenlage beinhaltet sein, um eine zusätzliche Stütze für das Band zu schaffen. Unter einem "Cord" (Litze) verstehen wir eine einzelne Faser oder zahlreiche Fasern, die zu einer kontinuierlichen Litze ausgebildet sind. Mit dem Begriff "imprägniert" meinen wir, dass das Elastomer wenigstens teilweise die Zwischenräume zwischen der gesponnen Faser oder den Fasern einnimmt, allerdings nicht notwendigerweise die einzelnen Fasern imprägniert. Das Elastomer ist vorzugsweise jeder der zuvor aufgeführten Elastomere. Alternativ kann das Band sowohl eine elastomer-imprägnierte, gesponnene Litzenlage und eine gewebte oder ungewebte Textillage auf der gesponnenen Litzenlage beinhalten. Die Textillage ist ebenfalls mit einem beliebigen der zuvor genannten Elastomere imprägniert.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung umfasst das Band eine äußere Polymerschicht und eine elastomere Basisschicht. In dieser Ausführungsform ist die äußere Polymerschicht vorzugsweise aus der Gruppe bestehend aus Polytetrafluorethylen, Polyetherimid, Polyvinylidenfluorid und Ethylenchlortrifluorethylen ausgewählt. Die äußere Schicht ist vorzugsweise auf der die Basisschicht kontaktierenden Oberfläche geätzt, um mit der Basisschicht eine gute Anhaftung zu erreichen. Die Basisschicht ist vorzugsweise aus der Gruppe bestehend aus Silikon, Fluorsilikon, Fluorkohlenwasserstoff, EPDM und Mischungen davon, ausgewählt.
In dieser Ausführungsform kann das Band optional eine elastomer-imprägnierte, gesponnene Litzenlage auf der Basisschicht und/oder eine gewebte oder ungewebte Textillage auf der gesponnenen Litzenlage beinhalten, wie zuvor beschrieben wurde.
Die vorliegende Erfindung schafft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines endlosen Bandes zur Verwendung in einem digitalen Abbildungssystem. In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren im Allgemeinen die Schritte eines Aufbringens eines ungehärteten (uncured) Elastomers auf ein Arbeitsstück wie einen Dorn, um eine Basisschicht auszubilden, ein Aufbringen einer polymeren Zwischenschicht über die Basisschicht, ein Aufbringen einer äußeren Schicht eines ungehärteten Elastomers über die polymere Zwischenschicht und dann ein Aushärten der zusammengefügten Schichten.
Das Verfahren beinhaltet vorzugsweise den Schritt eines Ätzens beider Seiten der polymeren Zwischenschicht vor deren Aufbringung über die Basisschicht.
Das Verfahren kann den Schritt eines Aufbringens einer elastomer-imprägnierten, gesponnenen Litzenlage auf die Basisschicht vor dem Aufbringen der polymeren Zwischenschicht beinhalten. Alternativ kann das Verfahren den Schritt einer Aufbringung sowohl einer elastomer-imprägnierten, gesponnenen Litzenlage auf die Basisschicht als auch einer gewebten oder ungewebten Textillage über die gesponnene Litzenlage beinhalten.
Die elastomere Basisschicht beschichtet vorzugsweise in Form einer solvatisierten Gummilösung die Oberfläche des Arbeitsstücks. Die elastomere Außenschicht kann auf diese Weise ebenfalls die polymere Zwischenschicht beschichten oder alternativ in Form eines kalandrierten Bogens aus einem ungehärteten Elastomer über die polymere Zwischenschicht aufgebracht werden.
Nachdem die elastomere Außenschicht aufgebracht ist, werden die zusammengefügten Schichten dann gehärtet. Nach dem Härten wird die Oberfläche der elastomeren Außenschicht vorzugsweise geschliffen oder anders behandelt, so dass die elastomere Schicht – wie zuvor beschrieben wurde – als eine Arbeitsfläche dient.
Es hat sich herausgestellt, dass mit dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildete endlose Bänder eine ausgezeichnete Leistungsfähigkeit besitzen, wenn sie unter (mechanischer) Spannung in Vorrichtungen zur digitalen Bilderzeugung eingebaut werden. Es hat sich ebenfalls herausgestellt, dass die Bänder aufgrund der Konstruktion und der Auswahl der Elastomere oder Polymere geeignete Eigenschaften hinsichtlich der Aufnahme eines Toners zur Verwendung bei einer Zwischenbildübertragung, einer geeigneten Erhaltung der Oberflächenladungsdichte für Anwendungen des Förderns von Substraten, Anwendungen einer Aushärtung eines Toners oder einer Übertragung (transfusing) besitzen.
Es ist folglich ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, ein nahtloses Band für eine Verwendung in Vorrichtungen zur digitalen Bilderzeugung zu schaffen, das eine einheitliche Flachheit besitzt und das bei einer Aufnahme einer latenten Abbildung, einer Übertragung einer Abbildung oder einem Transport eines Bogens verwendet werden kann. Diese und andere Merkmale und Vorzüge der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung, den beigefügten Zeichnungen und den angefügten Ansprüchen hervorgehen.
Damit die Erfindung einfacher verstanden werden kann, wird nun beispielhaft auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, in denen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Bandes gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, das auf rotierbaren Walzen läuft,
2 eine perspektivische Ansicht des Bandes der 1 zeigt,
3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 der 2 zeigt,
4 eine Schnittansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung zeigt,
5 eine Schnittansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung zeigt;
6 eine Schnittansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung zeigt und
7 ein Flussdiagramm zeigt, das die Schritte eines Verfahrens zur Herstellung des Bandes gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
Das erfindungsgemäße nahtlose Band schafft gegenüber Bändern nach dem Stand der Technik den Vorteil, dass es innerhalb exakter Toleranzen hergestellt werden kann, um eine einheitliche oder gleichmäßige Flachheit und verbesserte Leistungsfähigkeit unter einer Drehspannung zu erhalten. Für besondere Anwendungen können die Schichten des Weiteren variiert werden, dass das Band für eine Verwendung bei einer Aufnahme oder Aufzeichnung von latenten Abbildungen, einer Zwischenbildübertragung, einer Substratförderung und einer Fixierung oder Übertragung (fusing oder transfusing) eines Toners zugeschnitten werden kann.
Beispielsweise umfasst die äußere Schicht bei Anwendungen zur Förderung eines Substrates, bei denen über der äußeren Schicht eine Oberflächenladungsdichte aufgebracht wird, einen Kunststofffilm, und das gesamte endlose Band einen Hauptquerschnittswiderstand (back to face bulk resistivity) von 10¹⁴ Ohm × cm oder mehr besitzt.
Für eine Zwischenbildübertragung umfasst die äußere Schicht vorzugsweise ein Elastomer, das für eine Freisetzung von Toner geeignet ist und einen Oberflächenwiderstand von ungefähr 10¹⁴ Ohm/Quadrat (Ohm/square) oder weniger besitzt.
Für eine Tonerfixierung bestehen sämtliche Schichten des Bandes aus hochtemperaturresistenten und wärmeübertragungseffizienten Materialien, wobei die äußere Schicht vorzugsweise elastomer ist.
Für Übertragungs-Anwendungen besteht die äußere Schicht vorzugsweise aus einem hochtemperaturbeständigen Elastomer, das geeignete Toner-freisetzende Eigenschaften und eine Oberflächenleitfähigkeit von ungefähr 10¹⁴ Ohm^–1 oder weniger besitzt. Es ist zu berücksichtigen, dass die Zusammensetzung und die Eigenschaften der in dem Band enthaltenen Schichten in Abhängigkeit von der gewünschten Endverwendung des Bandes nach Wunsch variiert werden können.
In den 1 und 2 ist ein gemäß der vorliegenden Erfindung hergestelltes Band 10 dargestellt, das eine nahtlose, einheitlich flache Struktur besitzt. In der Ausführungsform der 1 wird das dargestellte Band 10 zum Zwecke einer Zwischenbildübertragung verwendet. Bei anderen Anwendungen kann das Band ebenfalls als ein Recording- oder Aufnahmemedium, wie die in 1 dargestellte Aufnahmetrommel 16, verwendet werden.
Ein Computer 12 steuert anfänglich die Bildung einer latenten Abbildung 14 mittels eines Schreibkopfes 60 (wie beispielsweise einem Laser oder einer LED) auf einer Aufnahmetrommel 16. Die latente Abbildung zieht trockenen Toner von einer Tonerpatrone 18 elektrostatisch an, um eine gefärbte, unfixierte Abbildung 20 auszubilden. Diese Abbildung wird nachfolgend auf das Band 10 in Form eines Zwischenbildes 22 überfragen. Das Band wird mittels Walzen 24, 26 und 28 angetrieben, wodurch das Zwischenbild durch einen Übertragungsspalt 30 gefördert wird, wo Hitze und Druck aufgebracht werden, um gleichzeitig die Tonerabbildung auf ein Substrat 32 zu übertragen und zu fixieren, das synchron durch eine Fixierungswalze 34 gefördert wird, um die fixierte Abbildung 36 am Ende auszubilden. Es ist zu beachten, dass die latente Abbildung 14, die unfixierte Abbildung 20, das Zwischenbild 22 und die fixierte Abbildung 36 so dargestellt sind, dass die Abfolge der bei der Ausbildung einer Abbildung involvierten Schritte besser dargestellt werden kann. Beispielsweise findet bei der derzeitigen Erzeugung, Übertragung und Fixierung eine Abbildung 36 auf dem Träger 32 in dem Walzenspalt 30 statt. Es sollte ebenfalls beachtet werden, dass das zuvor beschriebene Verfahren ebenfalls mit flüssigem Toner durchgeführt werden kann.
Die 3 zeigt das endlose Band, das gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde. Das Band 10 beinhaltet eine elastomere Basisschicht 40, eine polymere Zwischenschicht 42 und eine elastomere Außenschicht 44. Sowohl die Außenschicht als auch die Basisschicht sind vorzugsweise elastomer und können Silikone, Fluorsilikone, Fluorkohlenwasserstoffe, EPDM, EPM und Polyurethanelastomere oder Mischungen daraus, umfassen. Ein für eine Verwendung in der vorliegenden Erfindung bevorzugtes Elastomer ist ein Silikongummi, wie ein auf einem Polydimethylsiloxan oder Methylvinylsiloxan basiertes Gummi, das mit anderen Inhaltsstoffen entsprechend den gewünschten Anforderungen gemischt ist. Die äußere Schicht 44 kann in Abhängigkeit von der gewünschten Anwendung des Bandes elektrisch leitend oder isolierend sein. Wenn eine leitende elastomere Schicht erwünscht ist, enthält das Elastomer vorzugsweise eine ausreichende Menge von Ruß oder anderen leitenden Zusatzstoffen, um der äußeren Schicht einen Oberflächenwiderstand von ungefähr 10¹⁴ Ohm/Quadrat (Ohm/square) oder weniger zu geben.
Die polymere Zwischenschicht 42 ist vorzugsweise aus der Gruppe bestehend aus Polytetrafluorethylen, Polyetherimid, Polyvinylidenfluorid und Ethylen-Chlortrifluorethylen ausgewählt. Es sollte allerdings beachtet werden, dass beliebige andere polymere Materialien verwendet werden können, solange sie die gewünschten dielektrischen Eigenschaften ermöglichen. Es werden beispielsweise Materialien bevorzugt, die einen hohen Widerstand von ungefähr 10¹⁴ Ohm/Quadrat (Ohm/square) oder mehr besitzen, was ermöglicht, dass das resultierende Band als Kapazität dient, wobei die Zwischenschicht 42 als eine dielektrische Schicht dient. Die Zwischenschicht ist vorzugsweise auf beiden Seiten, die die Basisschicht und die elastomere Außenschicht kontaktieren, geätzt, um eine gute Anhaftung an den elastomeren Schichten zu fördern. Die Schicht kann mittels konventionellen chemischen oder mechanischen Verfahren oder aus Kombinationen daraus geätzt werden. Die bevorzugte Stärke der Zwischenschicht beträgt ungefähr 0,0178 cm (0,007 Inches) oder weniger.
Es sollte wahrgenommen werden, dass die Zwischenschicht dem Band eine ausreichende Festigkeit gibt, so dass zusätzliche verstärkende Schichten nicht notwendig benötigt werden. Bei einigen Ausführungsformen kann es allerdings erwünscht sein, zusätzliche verstärkende Tragschichten einzufügen.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung, die in 4 dargestellt ist, beinhaltet das Band des Weiteren beispielsweise eine elastomer-imprägnierte, gesponnene Litzenlage 46, die dem Band in umfänglicher Richtung Stabilität und Festigkeit verschafft. Die elastomer-imprägnierte, gesponnene "Cordlage" ist vorzugsweise unter Verwendung einer Litze oder Faser aus einem Textil, einem Kunststoff oder einem Metall, wie Fasern aus Polyaramid, Fiberglas oder rostfreiem Stahl, ausgebildet, die in eine Lösung aus einem Elastomer in einem Lösungsmittel eingetaucht wurden und um einen Dorn herum gewickelt oder gesponnen wurden. Dieser wird nachfolgend genauer erklärt werden.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform, die in der 5 dargestellt ist, kann das Band eine elastomere Basisschicht 40, eine Elastomer-imprägnierte, gesponnene Litzenlage 46, eine Schicht 48 aus einem gewebten oder ungewebten Textil, eine polymere Zwischenschicht 42 sowie eine elastomere Außenschicht (Oberfläche) 44 umfassen. Die Textilschicht 48 verschafft dem Band eine Querfestigkeit und kann hochtemperaturresistente Aramidfasern umfassen. Das Textil ist vorzugsweise mit einem Elastomer imprägniert, wie im Nachfolgenden beschrieben werden wird.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die in der 6 dargestellt ist, umfasst das nahtlose Band lediglich eine polymere Außenschicht 44 und eine elastomere Basisschicht 40. Die Schicht 44 umfasst vorzugsweise einen endlosen Kunststofffilm wie Polytetrafluorethylen, Polyätherimid, Polyvinylidenfluorid oder Ethylenchlortrifluorethylen, was dem Band eine ausreichende Festigkeit verschafft, so dass keine verstärkenden Schichten notwendig sind. Es sollte allerdings beachtet werden, dass – wie zuvor beschrieben – verstärkende Schichten wie eine gesponnene Litzenlage und/oder eine Schicht aus einem gewebten oder ungewebten Textil zwischen der Außenschicht und der Basisschicht beinhaltet sein können, wenn gewollt. Die Außenschicht 44 ist auf der die Basisschicht 40 kontaktierenden Oberfläche vorzugsweise geätzt, um auf diese Weise besser an der Basisschicht anzuhaften.
Es wird nun auf die 7 Bezug genommen, die ein Flussdiagramm zeigt, das die Schritte eines Verfahrens zur Herstellung des nahtlosen Bandes gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. Gleiche Bezugsnummern bezeichnen in der 7 die gleichen Elemente wie in der 3. Es sollte beachtet werden, dass das nachfolgend beschriebene Verfahren ebenfalls auf die in der 6 dargestellte zweischichtige Ausführungsform anwendbar ist.
Um eine genaue umfängliche Einheitlichkeit von Kante zu Kante zu erhalten, wird ein fixiertes und in den Toleranzen großes Arbeitsstück wie ein metallener Zylinder und ein zylinderförmiger Dorn 50 mit einer polierten Oberfläche verwendet, um das Band aufzubauen. Nachfolgend wird ein Elastomer, das in einer Löungsmittellösung vorliegt, auf den Dorn aufgebracht, entweder mit einem Messerstreichverfahren oder einem Walzenstreichverfahren, um die elastomere Basisschicht 40 auszubilden.
Nachfolgend wird die polymere Zwischenschicht 42 über die Basisschicht aufgebracht. Die polymere Zwischenschicht wird vorzugsweise an beiden Oberflächen vor der Aufbringung über die Basisschicht geätzt. Die elastomere Oberflächenschicht 44 wird dann über die polymere Zwischenschicht aufgebracht. Die äußere Schicht wird in der Form eines gelösten (solvatisierten) Gummizementes vorzugsweise mittels Messerstreichen in der gewünschten Stärke über die polymere Zwischenschicht aufgetragen. Die Oberflächenschicht kann alternativ unter Verwendung von kalandrierten und formbaren Bögen aus Gummi aufgebaut werden, die direkt auf die Polymerschicht aufgebracht werden.
In den Ausführungsformen, die eine gesponnene Litzenlage beinhalten, wird nach dem Aufbringen der Basisschicht eine Litze aus einem Textil, einem Kunststoff oder einem Metall in einem Tauchtank eingetaucht, der ein gelöstes Elastomer (vorzugsweise gelösten Gummizement) mit einer eingestellten Viskosität enthält. Die Litze umfasst vorzugsweise hitzebeständige Aramidfaser(n), kann allerdings ebenfalls Nylon, Baumwolle, Wolle oder andere Materialien in Abhängigkeit von der gewünschten Endverwendung des Bandes umfassen. Der zylinderförmige Dorn wird nachfolgend so rotiert, dass die eingetauchte Litze in umfänglicher Richtung nach links oder rechts in dem gewünschten Muster und der gewünschten Beabstandung spinngewickelt wird. Es können einzelne oder überlappende Litzenmuster verwendet werden. Nachdem die in Gummi getauchte Litze spinngewickelt worden ist, wird eine dünne Schicht des Gummizementes über die in umfänglicher Richtung gewickelte Litze vorzugsweise messergestrichen, um die Zwischenräume zwischen der Litze auszufüllen.
In den Ausführungsformen, die des Weiteren eine Textilschicht beinhalten, wird ein nicht gewebtes oder lose gewebtes Textil von sehr dünnem Endmaß über die Oberfläche der Litzenlage geschichtet. Das Textil wird vorzugsweise vor der Anbringung über der Litzenlage in einen gelösten Gummizement eingetaucht. Die verbleibenden Schichten werden nachfolgend wie zuvor beschrieben aufgebracht.
Nachdem das Band über dem zylinderförmigen Dorn aufgebaut wurde, wird es eng in einen (nicht dargestellten) Kunststoffüberzug eingewickelt und einer Hitze- und Druckeinwirkung ausgesetzt, um das Elastomergummi in den Schichten des Bandes auszuhärten. Nach dem Härten wird das Band bei Raumtemperatur ausgepackt. Die Oberfläche der äußeren Lage wird nachfolgend entsprechend den gewünschten Vorgaben, wie Ra (mittlere Rautiefe), matt oder glänzend fertig bearbeitet, um eine Arbeitsoberfläche auszubilden. Die äußere Schicht kann mittels gängiger Schleif- oder Formverfahren fertig bearbeitet werden. Vorzugsweise wird die äußere Schicht auf eine Stärkentoleranz von +/–0,003 cm (0,001 Inch) geschliffen.

Claims

Endlosband (10) zur Verwendung in einem digitalen Bild- oder Abbildungssystem mit einem ersten und einem zweiten Rand, und mit einer elastomeren Basislage oder -schicht (40), einer polymeren Zwischenlage oder -schicht auf der Basislage oder -schicht und einer äußeren elastomeren Lage oder Schicht (44) auf der Polymerlage, wobei die äußere elastomere Lage/Schicht eine nahtlose Arbeits-Oberfläche ausbildet, dadurch gekennzeichnet, dass die polymere Zwischenlage/Schicht auf der Oberfläche, welche die äußere elastomere Lage/Schicht (44) berührt, und auf der Oberfläche, welche die Basisschicht/Lage (40) berührt, geätzt wurde.
Endlosband (10) nach Anspruch 1, wobei die Arbeitsoberfläche der äußeren Lage/Schicht (44) angepasst oder dazu geeignet ist, elektrostatische Ladung anzunehmen, um ein latentes Bild auszubilden oder zusammenzusetzen.
Endlosband (10) nach Anspruch 1, wobei die Arbeitsoberfläche der äußeren Lage/Schicht (44) für eine Zwischenbild-Übertragung geeignet ist.
Endlosband (10) nach Anspruch 1, wobei die Arbeitsoberfläche der äußeren Lage/Schicht (44) dazu geeignet ist, ein Substrat zu transportieren.
Endlosband (10) nach Anspruch 1, wobei die Dicke des Bandes von dem ersten Rand zu dem zweiten Rand und von einem ersten umfänglichen Punkt zu einem anderen (umfänglichen Punkt) um weniger als 0,003 cm (0,001 inch) variiert.
Endlosband (10) nach Anspruch 1, wobei die umfängliche Gleichförmigkeit des Bandes konisch um weniger als 0,013 cm (0,005 inch) variiert.
Endlosband (10) nach Anspruch 1, wobei die elastomere Basislage/Schicht (40) ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus Silikon, Fluorsilikon, Fluorkohlenwasserstoff, EPDM, EPM, Polyurethan-Elastomeren und Mischungen davon.
Endlosband (10) nach Anspruch 1, wobei die äußere elastomere Lage/Schicht (44) ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus Silikon, Fluorsilikon, Fluorkohlenwasserstoff, EPDM, EPM, Polyurethan-Elastomeren und Mischungen davon.
Endlosband (10) nach Anspruch 1, in welchem die polymere Lage/Schicht (42, 44) ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus Polytetrafluorethylen, Polyätherimid, Polyvinylidenfluorid und Ethylenchlorotrifluorethylen.
Endlosband (10) nach Anspruch 1, in dem die äußere Lage/Schicht (44) elektrisch isolierend ist und einen Oberflächenwiderstand besitzt, der größer als 10¹⁴ Ohm/Quadrat (ohm/square) ist.
Endlosband (10) nach Anspruch 1, in dem die äußere Lage/Schicht (44) elektrisch leitfähig ist und einen Oberflächenwiderstand besitzt, der kleiner als 10¹⁴ Ohm/Quadrat (ohm/square) ist.
Endlosband (10) nach Anspruch 1, weiter beinhaltend eine elastomer-imprägnierte, gesponnene Litzenlage oder solche Cordschicht (46) auf der Basislage/Schicht (40).
Endlosband (10) nach Anspruch 12, mit einer Polymerlage/Schicht (42) auf der gesponnenen Cord- oder Litzenlage (46).
Endlosband nach Anspruch 12, weiter beinhaltend eine gewebte oder nicht gewebte Textillage (48) auf der gesponnenen Litzenlage (46), und beinhaltend die Polymerlage oder Schicht (42) auf der gewebten oder nicht gewebten Lage/Schicht.
Verfahren zum Herstellen eines Endlosbands (10) zur Verwendung in einem digitalen Bild- oder Abbildungssystem, gekennzeichnet durch Aufbringen eines nicht gehärteten (uncured) Elastomers auf einen Dorn, um eine Basisschicht oder -lage (40) auszubilden; Aufbringen einer polymeren Zwischenlage oder solchen Schicht (42) über die Basislage oder -schicht (40); Ätzen beider Seiten der Zwischenlage oder -schicht (42) vor dem Aufbringen der Zwischenlage oder -schicht über oder auf die Basislage oder -schicht (40); Aufbringen einer äußeren Lage/Schicht eines nicht gehärteten Elastomers (44), über die Zwischenlage oder -schicht; und Aushärten der zusammengefügten Lagen/Schichten.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Zwischenlage oder -schicht (42) ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus Polytetrafluorethylen, Polyätherimid, Polyvinylidenfluorid und Ethylenchlortrifluorethylen.
Verfahren nach Anspruch 15, mit einem Schritt des Aufbringens einer elastomer-imprägnierten, gesponnenen Litzenlage (46) über der Basislage/Schicht (40), vor dem Aufbringen der Zwischenlage oder -schicht (42).
Verfahren nach Anspruch 15, beinhaltend den Schritt des Aufbringens einer elastomer-imprägnierten, gesponnenen Cord- oder Litzenlage (46) über die Basislage (40), und Aufbringen einer gewebten oder ungewebten Textillage (48) über die gesponnene Lage vor dem Aufbringen der Zwischenlage oder -schicht (42).