JP2003050513A - 可撓性無端継目ベルト - Google Patents

可撓性無端継目ベルト

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JP2003050513A
JP2003050513A JP2002176938A JP2002176938A JP2003050513A JP 2003050513 A JP2003050513 A JP 2003050513A JP 2002176938 A JP2002176938 A JP 2002176938A JP 2002176938 A JP2002176938 A JP 2002176938A JP 2003050513 A JP2003050513 A JP 2003050513A
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JP
Japan
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belt
seam
adhesive
transfer
outer layer
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Withdrawn
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JP2002176938A
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English (en)
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Xiaoying Elizabeth Yuan
エリザベス ユエン シアオイン
Ihor W Tarnawskyi
ダブリュー． ターナウスキー イホア
Donald S Stanton
エス． スタントン ドナルド
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xerox Corp
Original Assignee
Xerox Corp
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Publication date
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    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低表面エネルギーで低摩擦の可撓性無端継目
ベルトを提供する。 【解決手段】 可撓性無端継目ベルト３０は第１端部及
び第２端部を含み、第１端部及び第２端部の各々は、嵌
合関係で接合して継目３１を形成する複数の相互噛み合
い要素６４及び６５を含む。継目は接着剤６３を含む。
このベルトは、ポリイミドの基体６０と、ブロックイソ
シアネートと架橋したポリビニルブチラールから得られ
たポリウレタンを有する外層６６を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリントの欠陥が
継目によって殆ど又は全く形成されることなく、ベルト
の継目で画像を転写することのできる、可撓性無端継目
ベルトに関する。実施の形態において、本発明は、継目
の嵌合要素間に形成された接着剤を含む、ゼログラフィ
ー（電子写真）の構成要素である画像形成可能継目ベル
トに関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】１つの実施の形態で
は、上塗り、好ましくはポリビニルブチラール及びイソ
シアネートの上塗り、又はポリビニルブチラール及びイ
ソシアネートの反応から得られたポリウレタンの上塗り
が画像形成可能継目ベルト上に配置される。本発明は、
実施の形態において、低表面エネルギーで低摩擦のベル
トを提供する。本発明は更に、実施の形態において、強
度を高めた継目を有するベルトを提供する。本発明はま
た、実施の形態において、制御された導電率の改良によ
り、トナー転写効率の増加や、トナーの乱れの低減又は
除去が可能なベルトを提供する。実施の形態において、
ベルトは更に、トナー転写効率の増加のためクリーニン
グを改良することができる。実施の形態では、クリーナ
なしのシステムが実現される。更に本発明は、実施の形
態において、一つには、必要な硬化温度の低下のため、
エネルギー使用量を減少させる。より広範囲の継目接着
剤を外層と共に使用することができ、外層は上塗りとし
て更に安価である。このコーティングは、実施の形態に
おいて、基体材料への接着力が増加している。このベル
トは、実施の形態において、公知の継目ベルトでは達成
することのできない継目での画像転写を可能にする。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明の実施の形態は、
第１端部及び第２端部を含む可撓性無端継目ベルトを含
み、第１端部及び第２端部の各々は、嵌合関係(interlo
cking relationship)で接合して継目を形成する複数の
相互噛み合い要素を含み、継目は接着剤を含み、ベルト
は、基体と、ポリビニルブチラール及びイソシアネート
から得られるポリウレタンを含む外層とを含む。
【０００４】更に、本発明の実施の形態は、第１端部及
び第２端部を含む可撓性無端継目ベルトを含み、第１端
部及び第２端部の各々は、嵌合関係で接合して継目を形
成する複数の相互噛み合い要素を含む。このベルトは、
ポリイミドの基体と、ブロックイソシアネートと架橋し
たポリビニルブチラールから得られたポリウレタンを有
する外層を含む。
【０００５】本発明の実施の形態は、記録媒体上に画像
を形成する画像形成装置を更に含む。この装置は、静電
潜像を受け取るための電荷保持面と、トナーを電荷保持
面に付与して静電潜像を現像し、電荷保持面に現像画像
を形成するための現像構成要素と、現像された画像を電
荷保持面からコピー基体に転写する転写ベルトと、現像
された画像をコピー基体に溶融させる定着構成要素を含
む。転写ベルトは可撓性無端継目ベルトであり、第１端
部と第２端部を含む。第１端部及び第２端部の各々は、
嵌合関係で接合して継目を形成する複数の相互噛み合い
要素を含む。この転写ベルトは、基体と、ポリビニルブ
チラール及びイソシアネートから得られたポリウレタン
を有する外層を含む。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明は、パズルカット継目を有
する可撓性無端継目ベルトに関する。このベルトは、ポ
リビニルブチラール及びイソシアネートを含む外層を備
える。実施の形態において、ベルトは低表面エネルギー
及び低摩擦である。これによってクリーニングが改良さ
れ、場合によっては、クリーナなしのシステムを可能に
するであろう。実施の形態では、上塗りは、時として脆
いペタル(petals)を含みうる嵌合(interlocking)部材を
覆い、これらの部材をクリーニングブレードから保護す
ることにより、継目ベルトの機械的強度を向上させる。
実施の形態では、上塗り層の厚さを更に厚くすることに
より、継目領域の引張強度を高め、撓み寿命を長くする
ことができる。また、実施の形態では、制御された導電
率が向上するため、ベルトは、トナー転写効率の増加と
トナーの乱れの減少や除去をもたらす。更に、実施の形
態において、ベルトは、一つには比較的低温で硬化する
能力のため、エネルギー使用量を減少させることができ
る。低温での硬化は、コーティングに物理的な歪みを生
じる可能性が低い。実施の形態では、コーティングは、
良好なトポグラフィーで継目を覆う。実施の形態では、
ベルトは、公知の継目ベルトでは達成できない継目での
画像転写を可能にする。実施の形態では、導電率の制御
された上塗りは、基体材料、特に画像形成可能な継目領
域において、画像を歪める欠陥を隠し、より広範囲の基
体／接着剤の選択を許容することができる。実施の形態
では、基体及び接着剤の選択範囲を広くすることによ
り、更に低コストの画像形成可能継目を可能にすること
ができる。
【０００７】実施の形態では、ベルトは、デジタルのも
のを含むゼログラフィー装置において有用な中間転写ベ
ルト、シート、ローラ、又はフィルムである。しかしな
がら、ポリビニルブチラール及びイソシアネートを含む
外層を有する本明細書に記載のベルトは、接触式静電印
刷の用途、デジタルのものを含むゼログラフィーの用途
などにおける、多くの異なる処理のためのベルト、ロー
ラ、ドレルト（drelt:ドラムとベルトの中間物）など
や、受光体（感光体）、フュージング部材、転写定着(t
ransfix)部材、バイアス転写部材、バイアス帯電部材、
現像装置の部材、画像保持部材、搬送部材、クリーニン
グ部材、及び他の部材などの構成要素として有用であ
る。更に、本明細書に記載のベルトを、湿式（液体）及
び乾式（粉体）双方のゼログラフィー構造に使用するこ
とができる。
【０００８】図１を参照すると、典型的な静電写真複製
（複写）装置では、複写対象の原稿の光画像が感光部材
上に静電潜像の形で記録され、次いで潜像は、一般にト
ナーと呼ばれる熱可塑性樹脂粒子の付与によって可視に
される。具体的には、受光体１０は、電源１１から電圧
が供給された帯電装置３によって表面が帯電される。次
いで、受光体は、光学系又はレーザや発光ダイオードな
どの画像入力装置１８からの光で像様に露光され、受光
体上に静電潜像が形成される。一般に、静電潜像は、現
像剤ステーション１４からの現像剤混合物を接触させる
ことによって現像される。磁気ブラシ、粉末雲、又は他
の公知の現像処理を用いることにより現像を行うことが
できる。
【０００９】トナー粒子は、光導電面上に配置された
後、圧力転写か又は静電転写が可能な転写手段１５によ
って、画像の形でコピーシート１６に転写される。現像
された画像は中間転写部材に転写され、次いでコピーシ
ートに転写されることが好ましい。
【００１０】現像された画像の転写が完了すると、コピ
ーシート１６は、図１にフュージングロール及び圧力ロ
ールとして示されるフュージングステーション１９へ進
む。ここで、コピーシート１６をフュージング部材２０
と圧力部材２１との間に通すことにより、現像された画
像はコピーシート１６にフュージング（溶融）され、永
久画像が形成される。圧力ローラと圧力接触しているフ
ュージングベルト、圧力ベルトに接触しているフュージ
ングローラ、又は他の同様のシステムなど、他のフュー
ジング部材によってフュージングを達成してもよい。転
写後、受光体１０はクリーニングステーション１７へ進
み、ここで、受光体１０上に残っているトナーは全て、
（図１に示されるような）ブレード２２、ブラシ、又は
他のクリーニング装置を用いて受光体１０からクリーニ
ングされる。
【００１１】図２は、中間転写部材を含む画像現像シス
テムの略図である。図２は本発明の他の実施の形態を示
しており、画像形成部材１０と転写ローラ６との間に配
置された転写部材２を含む転写装置１５を示している。
画像形成部材１０は、受光体ドラムによって例示されて
いる。しかしながら、他の適切な画像形成部材として、
イオノグラフィックベルト及びドラム、並びに電子写真
ベルトなど、他の静電写真画像形成受光体を含んでもよ
い。
【００１２】図２のマルチ画像形成システムでは、転写
中の各画像が画像形成ステーション１２によって画像形
成ドラム上に形成される。これらの画像の各々は、次に
現像ステーション１３で現像され、転写部材２に転写さ
れる。これらの画像の各々を受光体ドラム１０上で形成
し、次に現像し、そして転写部材２に転写してもよい。
他の方法では、各画像を受光体ドラム１０上に形成し、
現像し、見当合わせをして転写部材２に転写することが
できる。本発明の好適な実施の形態では、マルチ画像シ
ステムはカラーコピーシステムである。このカラーコピ
ーシステムでは、コピー中の画像の各色が受光体ドラム
上に形成される。各カラー画像は現像され、転写部材２
に転写される。前述のように、カラー画像の各々をドラ
ム１０上に形成し、次いで現像し、それから転写部材２
に転写してもよい。他の方法では、各色の画像を受光体
ドラム１０上に形成し、これを現像し、そして見当合わ
せをして転写部材２に転写してもよい。
【００１３】潜像形成ステーション１２が受光体ドラム
１０上に潜像を形成し、受光体の潜像が現像ステーショ
ン１３で現像された後、現像ステーション１３からの帯
電されたトナー粒子４が受光体ドラム１０によって引き
寄せられ、保持される。これは、受光体ドラム１０がト
ナー粒子４の電荷と反対の電荷５を有するためである。
図２では、トナー粒子は負に帯電したものとして示さ
れ、受光体ドラム１０は正に帯電したものとして示され
ている。トナーの性質や、使用されている機械に応じ
て、これらの電荷を反対にすることができる。好適な実
施の形態では、トナーは液体現像剤中に存在する。しか
しながら、本発明は、実施の形態において、乾式の現像
システムにも有用である。
【００１４】受光体ドラム１０の反対側に位置する、バ
イアスされた転写ローラ６の電圧は、受光体ドラム１０
の表面よりも高い。図２に示されるように、バイアスさ
れた転写ローラ６は、転写部材２の裏面７を正電荷で帯
電する。本発明の他の実施の形態では、コロナ又はあら
ゆる他の帯電機構を用いて転写部材２の裏面７を帯電す
ることができる。
【００１５】負に帯電されたトナー粒子４は、転写部材
２の裏面７上の正電荷９によって転写部材２の表面８に
引き寄せられる。
【００１６】図３は、本発明によるベルトの実施の形態
の一例を示している。ベルト３０は、継目３１を有して
示されている。継目３１は、パズルカット継目の１つの
実施の形態の例として示されている。ベルトは定位置に
保持されており、ローラ３２の使用によって回転され
る。なおベルト３０が平坦な面（水平であろうと垂直で
あろうと）に置かれた場合に継目３１の機械的な嵌合関
係が２次元平面に存在することに注意されたい。継目
は、ベルトの２つの平行な側面に垂直なものとして図３
に示されているが、これらの平行な側面に対して角度が
つけられたり、斜めにされたりしてもよいことを理解す
べきである。これにより、システム内で生じるあらゆる
ノイズがより均一に分散され、各噛み合い要素、即ちノ
ードにかかる力が減少される。
【００１７】本発明に従って形成された継目は、外形が
薄く滑らかで、強度は高められており、可撓性が改良さ
れており、機械的な寿命が延びたものである。実施の形
態では、パズルカットによって互いに固定されたベルト
材料の両端部間の幾何学的な関係により、ベルトの両端
部を互いに保持することができる。あるいは、重ね合わ
せた嵌合継目部材を存在させることができる。パズルカ
ット継目を多くの異なる構造で構成できるが、パズルカ
ット継目とは、継目の２つの端部がパズルのように互い
に嵌合(interlock)したものである。具体的には、実施
の形態において、相互噛み合い要素は第１の突起部と第
２の収容部とを含み、これらは、第１端部の第２収容部
が第２端部の第１突起部を収容するように幾何学的に配
置されており、第１端部の第１突起部は第２端部の第２
収容部によって収容される。継目は、ベルトの２つの接
合端部において相互噛み合い要素間に溝、空隙、又は隙
間を有し、本発明によると、この隙間を接着剤で充填す
ることができる。可撓性継目ベルトが無端ベルトとして
本質的に機能することができるように、パズルカットパ
ターンの対向面は互いに接着又は接合される。実施の形
態において、ベルトは改善された継目品質及び平滑度を
もたらし、継目とベルトの隣接部分との間の厚さの差は
ほぼない。
【００１８】各々がパズルカット部材又は相互噛み合い
要素を含む２つの端部を有するパズルカット継目の実施
の形態の一例が、図４に示されている。パズルカットパ
ターンは事実上、図４に示されるような同一のポスト即
ちネック３４及びヘッド３３などのノードや、互いに引
き合わせられると嵌合する突起部３６及び収容部３５を
有するノードパターンの形状を含む任意の形状をとるこ
とができる。また、パズルカットパターンは、図５に示
すような第１突起部３８及び３９並びに第２収容部４０
及び３７を有するマッシュルーム形のパターンや、図６
に示すような第１突起部４１及び第２収容部４２を有す
るばち（又は蟻かけ）形(dovetail)パターンからなって
いてもよい。図７に示されるパズルカットパターンは、
嵌合歯４４を有する複数の第１フィンガー４３と、組み
合わせられた際に歯４４と嵌合するための凹部４６を持
った複数の第２フィンガー４５を有する。嵌合要素間の
応力集中を減少し、図３のロール３２などの湾曲部材の
周りを移動する際に嵌合要素の分離が可能になるよう
に、嵌合要素は全て湾曲した噛み合い要素を有すること
が好ましい。湾曲した噛み合い要素は、応力が均一に分
散されずに応力が集中して故障を生じうる矩形の角より
も応力集中が低いことがわかった。
【００１９】パズルカット継目の他の例が図８に示され
ている。この図では、相互噛み合い要素即ちパズルカッ
ト部材は第１部材５０及び第２部材５１を含む。第１部
材５０は第１収容部５２及び第１突起部５４を含み、第
２部材５１は第２収容部５５及び第２突起部５６を含
む。第１部材５０の第１収容部５２は第２部材５１の第
２突起部５６を収容し、第２部材５１の第２収容部５５
は第１部材５０の第１突起部５４を収容する。ベルトの
継目部分と、継目のない隣接部分との間の高さの差を小
さくするため、第２収容部をベルトの一部にベルト端部
として形成し、個々の部材内にかなりの深さで形成する
ことが望ましい。
【００２０】実施の形態では、継目とベルトの残りの部
分（ベルトの継目のない部分）との間の高さの差は実際
にはゼロ、又は約０乃至約２５μｍ、好ましくは約０．
０００１乃至約２５μｍ、そして特に好ましくは約０．
０１乃至約５μｍである。また、継目と基体との間の高
さの差はいずれもテーパー付けされており、急ではない
ことが好ましい。
【００２１】外層は、ポリビニルブチラール及びイソシ
アネート、又はポリビニルブチラール及びイソシアネー
トの反応によって製造されたポリウレタンを含む。ポリ
ビニルブチラールの例としては、ポリビニルアルコー
ル、アセテート及びブチラールセグメントを含有する共
重合体（コポリマー）が挙げられる。市販のポリビニル
ブチラールの例としては、ソルーシア(Solutia)社のＢ
ＵＴＶＡＲ（登録商標）Ｂ９０、Ｂ７６、Ｂ７９、及び
Ｂ９８が挙げられる。
【００２２】実施の形態では、ポリビニルブチラールを
他のポリマーと混合させることができる。ポリビニルブ
チラールと混合させる好適なポリマーの例としては、フ
ェノール、メラミン、ロジン誘導体、ポリエステル、ア
クリル、イソシアネート類、アルキド、ＰＴＦＥ（ポロ
テトラフルオロエチレン）粉末、シリコーン、機能性シ
ロキサン、フルオロカーボンなどが挙げられる。ポリマ
ーがイソシアネートである実施の形態では、イソシアネ
ートをブロックイソシアネートとすることができる。実
施の形態では、イソシアネートを、脂肪族及び芳香族ベ
ースのイソシアネート類又はそのプレポリマーからなる
群から選択することができる。市販のイソシアネートと
しては、バイエル(Bayer)社のブロックイソシアネート
ＢＬ３１７５及びＢＬ４２６５が挙げられる。
【００２３】任意の実施の形態において、外層は、フェ
ノールポリマー、エポキシ類、ジアルデヒド類、メラミ
ン類などの他の硬化性ポリマー、及びその混合物を更に
含むことができる。
【００２４】トナー転写性能の表面抵抗率の範囲を、約
１０2乃至約１０15オーム／ｓｑ、又は約１０6乃至約１
０14オーム／ｓｑとすることができる。トナー転写性能
の体積抵抗率を、約１０8乃至約１０11オーム−ｃｍと
することができる。ベルト及びベルトの継目の電気抵抗
率が同じであるかほぼ同じである場合、継目でのトナー
の転写はベルトでの転写と同じであるか又はほぼ同じで
ある。継目でのこのような転写は、目視では継目がわか
らなくなるか又はほぼわからなくなる。
【００２５】上塗りされたベルトは、低表面エネルギ
ー、機械的強度、所望の抵抗率、及び熱安定性を含む優
れた特性を有する。ベルトは、用紙に対し、約０．１乃
至約０．４、又は約０．１８乃至約０．２８の滑り係数
を有する。上塗りが充填剤を含む場合、摩擦係数は約
０．３乃至約０．４であり、充填剤を含まないコーティ
ングの摩擦係数は約０．１８乃至約０．２８である。コ
ーティングされていないポリイミド（ＫＡＰＴＯＮ（登
録商標）フィルムの用紙に対する摩擦係数は、約０．３
乃至約０．５になりうる。
【００２６】コーティングされたベルトの表面エネルギ
ーは減少している。例えば、コーティングされたベルト
の表面エネルギーは約１０乃至約４０、又は約２０乃至
約３０、又は２４ｄｙｎ／ｃｍである。充填剤を含まな
いコーティングの表面エネルギーは、約２４ｄｙｎ／ｃ
ｍになることがある。コーティングされていないポリイ
ミド（ＫＡＰＴＯＮ）フィルムの表面エネルギーは、約
４３ｄｙｎ／ｃｍである。
【００２７】充填剤の量を変え、添加する充填剤の種類
を変え、及び／又は硬化の手順を変えることにより、ベ
ルト継目、又はベルトの層の電気特性を制御することが
できる。
【００２８】所望の電気抵抗率を与えるように、充填剤
を基体及び／又は接着剤及び／又は外層に添加すること
ができる。基体、接着剤、及び／又は外層での使用に好
適な充填剤の例としては、炭素充填剤、酸化金属充填
剤、ドープされた酸化金属充填剤、他の金属充填剤、ポ
リマー充填剤、他の導電性充填剤などが挙げられる。充
填剤の具体例としては、カーボンブラック、弗化カーボ
ンブラック、黒鉛、低導電性炭素などの炭素充填剤及び
その混合物、酸化インジウム錫、酸化亜鉛、酸化鉄、酸
化アルミニウム、酸化銅、酸化鉛などの酸化金属類及び
その混合物、アンチモニーをドープした酸化錫、アンチ
モニーをドープした二酸化チタン、アルミニウムをドー
プした酸化亜鉛などのドープされた酸化金属類、同様の
酸化金属類及びその混合物、ポリアニリン、ポリチオフ
ェン類（例えば、ポリチオフェンスルホン（ＢＡＹＴＲ
ＯＮ（登録商標））、ポリピロール、ポリジメチルシロ
キサン、ポリテトラフルオロエチレンなどのポリマー充
填剤及びその混合物、アルカリアルキルスルホン酸塩
類、第４アンモニア塩類、ホスホニウム塩類、ドープさ
れたポリアニリンなどのイオン導電体及びその混合物、
並びに市販の充填剤が挙げられる。市販の充填剤の例と
しては、弗化炭素（アライドシグナル(Allied Signal)
社（ニュージャージー州モーリスタウン）のＡＣＣＵＦ
ＬＵＯＲ（登録商標）など）、デュポン(DuPont)社（デ
ラウェア州ウィルミントン）のＺＥＬＥＣ（登録商標）
(アンチモニーをドープした酸化錫）、ＢＡＹＴＲＯＮ
Ｐ及びＢＡＹＴＲＯＮ Ｍ（ポリエチレンジオキシチ
オフェンを含有するポリマー）が挙げられる。ＢＡＹＴ
ＲＯＮはバイエル社（ペンシルバニア州ピッツバーグ）
の登録商標である。
【００２９】弗化炭素の一種として化学式ＣＦXを有す
るものが挙げられ、式中ｘはフッ素原子の数を表し、そ
の数は概して最大で約１．５であり、好ましくは約０．
０１乃至約１．５、そして特に好ましくは約０．０４乃
至約１．４である。他の好適な弗化炭素はポリ（ジカー
ボンモノフルオライド）であり、これは通常省略形で
（Ｃ2Ｆ）nと書かれる。選択される好適な弗化炭素とし
ては、ルリーら(Luly etal.)の米国特許第４，５２４，
１１９号に記載のものと、ＡＣＣＵＦＬＵＯＲ（アライ
ドシグナル社の登録商標）という商品名を有するもの、
例えばＡＣＣＵＦＬＵＯＲ２０２８、ＡＣＣＵＦＬＵＯ
Ｒ２０６５、ＡＣＣＵＦＬＵＯＲ１０００、及びＡＣＣ
ＵＦＬＵＯＲ２０１０などが挙げられる。ＡＣＣＵＦＬ
ＵＯＲ２０２８及びＡＣＣＵＦＬＵＯＲ２０１０は、弗
化炭素の重量に対してそれぞれ２８重量％及び１１重量
％のフッ素を含む。ＡＣＣＵＦＬＵＯＲ１０００及びＡ
ＣＣＵＦＬＵＯＲ２０６５は、弗化炭素の重量に対して
それぞれ６２重量％及び６５重量％のフッ素を含む。ま
た、ＡＣＣＵＦＬＵＯＲ１０００はカーボンコークスを
含み、ＡＣＣＵＦＬＵＯＲ２０６５、２０２８、及び２
０１０は全て導電性カーボンブラックを含む。これらの
弗化炭素は化学式ＣＦXからなり、Ｃ＋Ｆ2＝ＣＦXの反
応によって形成される。
【００３０】充填剤が基体中に存在する場合、充填剤は
全固形分の約１乃至約６０重量％、又は約３乃至約４０
重量％の量で存在することができる。本明細書中に用い
られる全固形分とは、基体、層、又は接着剤中に存在す
る固形の量を指す。充填剤が接着剤中に存在する場合、
充填剤は全固形分の約２乃至約６０重量％、又は約５乃
至約３０重量％の量で存在することができる。充填剤が
外層中に存在する場合、充填剤は全固形分の約６乃至約
１０重量％の量で存在することができる。
【００３１】使用される好適なベルトの一例を図１０に
示す。ベルト３０は基体６０を含み、実施の形態では、
基体６０は導電性充填剤６１を有する。ベルト６０は継
目３１を含み、接着剤６３が継目部材６４と６５との間
に配置されている。実施の形態では、導電性充填剤６２
は接着剤中に分散されているか又はこれに含まれてい
る。本発明の実施の形態では、ポリビニルブチラール及
びイソシアネート、又はポリビニルブチラール及びイソ
シアネートの反応から得られたポリウレタンの上塗り６
６が基体６０上に設けられている。上塗り６６は導電性
充填剤６７を含有してもよい。必要に応じて基体６０中
に分散されるか又はこれに含まれる導電性充填剤６１、
必要に応じて上塗り６６中に分散されるか又はこれに含
まれる充填剤６７、及び必要に応じて接着剤６３に含ま
れるか又はこの中に分散される充填剤６２は、同一でも
よいし異なっていてもよい。
【００３２】好適な基体材料の例としては、ポリアニリ
ン充填ポリイミド、炭素充填ポリイミド、アンチモニー
をドープした酸化錫充填ポリイミドなどの半導体ポリイ
ミド類、炭素充填ポリカーボネートなどが挙げられる。
市販のポリイミド基体の例としては、デュポン社のＫＡ
ＰＴＯＮ及びＵＰＬＩＥＸ（登録商標）、並びにＧＥ社
のＵＬＴＥＭ（登録商標）が挙げられる。
【００３３】接着剤は継目間に存在し、約０．０００１
乃至約５０μｍの厚さでパズルカット部材間の隙間に配
置されることが好ましい。本発明によるパズルカット継
目３１の１つの実施の形態において示されるように、接
着剤は図９のパズルカット部材間及び継目隙間５７に存
在する。
【００３４】ベルトの外層の化学的性質のため、種々の
接着剤を使用することができる。外層は、多くの種類の
接着剤と適合可能である。好適な接着剤の例としては、
弗化ウレタン類（例えば、フルオロエチレンビニルエー
テルベースのポリウレタン類、弗化エポキシポリウレタ
ン、弗化アクリル酸ポリウレタン類など、及びそのポリ
マー及びその混合物）などのフルオロポリマー接着剤、
ポリビニルブチラール接着剤、エポキシ接着剤、ポリイ
ミド接着剤、ポリウレタン接着剤、ＤＨＴＢＤ充填ＬＵ
ＣＫＡＭＩＤＥ（登録商標）などのポリアミド接着剤、
並びにポリアニリン充填ポリアミド及びニトリルフェノ
ール酸などの他の高温接着剤が挙げられる。
【００３５】コットンチップアプリケータ、液体ディス
ペンサー、グルーガン及び他の公知の手段を用いるな
ど、あらゆる好適な手段によって接着剤溶液を基体嵌合
部材間に加えることにより、ベルトを製造することがで
きる。接着剤は継目部材間に配置され、継目部材は引き
合わせられ、公知の方法や、"Flashless Hot Melt Bond
ing of Adhesives for Imageable Seamed Belts"という
タイトルの、同時係属の米国特許出願シリアル番号０９
／８３３，９６４（２００１年４月１１日出願）に記載
の方法のような他の方法を用いて接着される。
【００３６】外層は、触媒の存在下でポリビニルブチラ
ールをイソシアネートと混合することによって調製され
る。好適な触媒の例としては、錫触媒、例えばジブチル
錫ジラウレート（ＤＢＴＤＬ）が挙げられる。溶液は、
例えばロールミルで混合され、それから基体にコーティ
ングされる。
【００３７】次いで、ロールコーティング、ギャップコ
ーティング、スプレーコーティング、ディップコーティ
ング、フローコーティングなどの種々の一般的なコーテ
ィング処理を用いて、外層を継目のある基体に付与する
ことができる。
【００３８】外層を乾燥させ、次いで後硬化する。熱硬
化によってポリビニルブチラール及びイソシアネートの
架橋反応が促され、また、導電率の制御機能が層におい
て活性化される。これにより、ポリウレタンが形成され
る。外層の硬化に有用な硬化手順は、熱硬化及び赤外線
硬化を含む。熱硬化の例としては、接着剤が継目の隙間
に配置されたらすぐに適度な熱を用いることが挙げられ
る。この適度な加熱により、架橋／固化反応も進み、継
目処理速度及びベルト製造速度が増す。比較的低温の後
硬化は、継目の物理的な歪みを生じることがあまりな
く、良好なトポグラフィーで継目を覆うはずである。所
望の温度としては、約３０秒乃至約２４時間、又は約１
５分乃至約３時間、又は約３０分乃至約１時間の時間
で、約４０乃至約２００℃、好ましくは約１２０乃至約
１５０℃が挙げられる。例えば、ヒートガン、オーブ
ン、又は他の好適な手段によって熱を加えることができ
る。
【００３９】
【実施例】実施例１中間転写ベルトの製造 ポリイミドのフィルム基体をデュポン社から得た。この
ベルト基体は、ポリアニリンと、炭素充填ポリイミドか
ら構成された。抵抗率をテストしたところ、約１０12乃
至約１０13オーム−ｃｍであることがわかった。接合す
るベルト端部を組み合わせ直前にプライマーで処理し、
接着の向上を助長した。３−アミノプロピルトリエトキ
シシラン（アルドリッチ(Aldrich)社）の１０％トルエ
ン溶液を用いてパズルカット端部を拭い、４０℃で約１
０分間乾燥させた。
【００４０】必要に応じて、接合するベルト端部に「化
学エッチング」処理を施して接着の向上を助長すること
ができる。パズルカット端部を１ＮのＮａＯＨ水溶液に
約１０分間浸漬し、次いで１ＮのＨＣｌ水溶液に１０分
浸漬することができる。次に、端部を蒸留水ですすぎ、
乾燥させることができる。
【００４１】実施例２ＬＵＣＫＡＭＩＤＥ（ポリアミド）及びＤＨＴＢＤ接着
剤の製造 １０００ｍｌのボトル内で、ＬＵＣＫＡＭＩＤＥ約１０
０ｇをメタノール１５０ｇ及び１−プロパノール１５０
ｇの混合物に添加した。樹脂が完全に溶解するまで、ボ
トルを約６０℃に温めた。ＤＨＴＢＤ６０ｇを暖かいＬ
ＵＣＫＡＭＩＤＥ溶液に添加し、全ての固体が溶解する
までこの溶液をよく混合した。次いで、最小量のメタノ
ール中に溶解したシュウ酸４．２ｇと、ＢＬＡＣＫ Ｐ
ＥＡＲＬＳ（登録商標）２０００（カーボンブラック）
の分散液１４ｇをこの溶液に添加した。この混合物をロ
ールミルに約１時間配置し、完全に混合させた。
【００４２】得られた分散液をＴＥＤＬＡＲ（登録商
標）のシートにドローコーティングした。適切に寸法決
めされたコーティングバーを使用した。約４０℃に設定
された乾燥オーブンで、コーティングを約３時間乾燥さ
せた。フィルムの乾燥後、フィルムを剥離ライナー上に
保持し、継目接着剤としての使用の準備が整った。製造
された接着剤テープを、０℃を下回る温度で保管し、保
管寿命を維持した。
【００４３】４．７６ｍｍ（３／１６インチ）のステン
レススチールショット媒体を装填したベンチトップの磨
砕機を用いて、１−プロパノール１５０ｇ中に分散した
ＬＵＣＫＡＭＩＤＥ１０ｇと共にＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲ
ＬＳ２０００ １０ｇを約３時間磨砕することにより、
カーボンブラックの原料分散液を事前に調製した。目の
粗いスクリーンでスラリーを濾過して媒体を分離し、炭
素分散液を８オンスのポリエチレンボトルに集めた。
【００４４】実施例３パズルカット継目ベルトの製造 実施例１で製造したポリイミドフィルムの２つのパズル
カット端部を引き合わせ、溶接機の両側に取り付けられ
た吸引押さえ台の助けを借りて、テクノシールヴァート
ロッドサーマルインパルスヒートシーラー(Technoseal
Vertrod Thermal Impulse Heat Sealer)(Mod. 20EP/P-1
/4-WC-CAN-DIG-I）の下顎部に位置合わせした。前述の
実施例のいずれかに従って形成された接着剤／剥離層の
独立フィルム（好ましくは厚さ約８乃至約８０μｍ）を
選択した。この材料の細いストリップ（幅約１乃至約４
ｃｍ）を、ベルト基体上のパズルカット継目領域を適切
に覆うのに十分な長さ及び幅に切断した。接着剤／剥離
層のストリップを、継目領域の最上部をわたって継目を
覆うように配置した。溶接機の温度を、ＬＵＣＫＡＭＩ
ＤＥの架橋温度に相当する約１２０℃の公称インパルス
温度に設定した。適用された温度及び圧力で継目を約１
０分間溶接し、接着剤を継目の溝内に圧縮成形し、溝を
完全に埋めた。また、これにより接着剤の架橋が開始し
た。更に架橋させて接着剤の機械的特性を改善するに
は、１２０℃で更に３０分間後硬化を行うことが必要で
あった。
【００４５】他のホットメルト接着剤接合方法を用いて
もよい。例えば、継目に沿って移動可能な加熱ロール又
は加熱シューを使用することができる。
【００４６】継目ベルトを取付台から取り外して後硬化
させ、継目を仕上げ（研摩）工程及びつや出し工程にか
けて余剰の接着剤を取り除き、継目領域のトポグラフィ
ーをベルトの残りの部分と合わせた。
【００４７】実施例４充填剤を含まないポリビニルブチラール及びイソシアネ
ートコーティング溶液の調製 ５０ｍｌボトル内で、４．６ｇのＢＵＴＶＡＲ７９を溶
媒（メチルエチルケトン及びエチルアセテートの２：１
混合物）１５．４ｇ中に分散させた。１３．４ｇのＢＬ
３１７５と０．０７ｇのＦＡＳＣＡＴ（登録商標）４２
００をこの溶液に添加した。この溶液をロールミルで約
３０分間混合した。次いで、混合の完了した溶液を、実
施例１に従って製造されたポリイミド基体上にコーティ
ングした。強制空気オーブン内で、ベルトを１５０℃で
約３０分間硬化させた。
【００４８】実施例５充填剤を含むポリビニルブチラール及びイソシアネート
外層の調製 約０．０６６ｇ（１ｐｐｈ）の弗化炭素（アライドケミ
カル社のＡＣＣＵＦＬＵＯＲ２０１０）(サンプル１)及
び０．１９８ｇ（３ｐｐｈ）の弗化炭素（アライドケミ
カル社のＡＣＣＵＦＬＵＯＲ２０２８）(サンプル２)を
それぞれ、５０ｍｌボトル内でメチルエチルケトン約５
ｇ中に別々に懸濁させた。これらの混合物をそれぞれ超
音波浴内で約１５分間攪拌し、炭素粒子を分散させた。
ＤＩＡＫ３（デュポン社）０．２６ｇ（４ｐｐｈ）をこ
れらの分散物に添加し、よく混合した。次いで、実施例
４で調製したポリビニルブチラール／ウレタン溶液約１
５ｇを各サンプルに別個に添加した。得られた溶液をロ
ールミルで約１時間混合した。得られた分散液を、実施
例１で形成されたポリイミド基体上にそれぞれドローコ
ーティングした。
【００４９】コーティングをよく乾燥させ、オーブン内
で１５０℃で約３０分間後硬化させた。この熱処理は２
つの機能を果たした。第１に、この処理は架橋反応を促
し、また、第２に、層における導電率の制御機能を活性
化させた。
【００５０】実施例６充填剤を含むポリビニルブチラール及びイソシアネート
外層のテスト 実施例３に従って製造された、充填剤を含むポリビニル
ブチラール及びイソシアネート層のいくつかのサンプル
の抵抗率をテストした。それぞれのサンプルによって充
填剤の装填量を変えた。屋内表面抵抗計器及びトレック
(Trek)ＰＯ６６１抵抗テスト設備（トレック社(Trek In
c.)）により、サンプルの抵抗率をテストした。下記の
表１は、テストの結果を示している。
【００５１】
【表１】
【００５２】斜交線接着テストに基づき、基体に対する
外層の接着が優れていることが示された。外層の表面
は、低い摩擦係数（ＣＯＦ）及び低表面エネルギーを示
した。用紙及びＫＡＰＴＯＮ（ポリイミド）に対するＣ
ＯＦは約０．１８乃至約０．２８の範囲であり、表面エ
ネルギーは約２４ｄｙｎ／ｃｍであった。トナー転写効
率はポリイミドよりも約９９％優れており、９７％のト
ナー転写が示された。導電性充填剤の装填量を変えるこ
とにより、外層の表面抵抗率を約１０6乃至約１０14オ
ーム／ｓｑに調節できる。上塗りされた継目ベルトの引
張力は、２．６８乃至３．５７ｋｇ／ｃｍ(１５乃至２
０ｌｂ／インチ)の範囲から約４．４６乃至約５．３６
ｋｇ／ｃｍ(約２５乃至約３０ｌｂ／インチ)の範囲へ
と、１０乃至約３０％増加した。
【図面の簡単な説明】
【図１】静電写真装置の図である。
【図２】本発明の実施の形態による転写システムの拡大
図である。
【図３】本発明のベルト構造及び継目の実施の形態の拡
大図である。
【図４】本発明の１つの実施の形態による、ヘッド部材
及びネック部材を有するパズルカット継目の拡大図であ
る。
【図５】本発明の他の実施の形態による、マッシュルー
ム形パズルカット部材を有するパズルカット継目の拡大
図である。
【図６】本発明の他の実施の形態による、ばち形部材を
有するパズルカット継目の拡大図である。
【図７】本発明の他の実施の形態による、凹形部材及び
歯形部材を有するパズルカット継目の拡大図である。
【図８】本発明の他の実施の形態による、異なる深さの
収容部材及び突起部材を有するパズルカット継目の拡大
図である。
【図９】本発明の１つの実施の形態によるベルトの拡大
図であり、パズルカット部材間の隙間を示しており、こ
の隙間は接着剤を含む。
【図１０】本発明の実施の形態によるベルトの拡大俯瞰
図である。
【符号の説明】
３０ ベルト ３１ 継目 ３３ ヘッド ３４ ネック ３５、３７、４０、４２、５２、５５ 収容部 ３６、３８、３９、４１、５４、５６ 突起部 ４３ 第１フィンガー ４４ 歯 ４５ 第２フィンガー ４６ 凹部 ５０ 第１部材 ５１ 第２部材 ５７ 隙間 ６０ 基体 ６１、６２、６７ 充填剤 ６３ 接着剤 ６４、６５ 継目部材 ６６ 上塗り
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 イホア ダブリュー． ターナウスキー アメリカ合衆国 14580 ニューヨーク州 ウェブスター ブルー クリーク ドラ イブ 753 (72)発明者 ドナルド エス． スタントン アメリカ合衆国 14526 ニューヨーク州 ペンフィールド ジャクソン ロード エクステンション 138 Ｆターム(参考） 2H171 FA26 FA30 GA04 GA15 QA02 QA24 QA29 QA30 QB15 QB33 QC03 QC05 QC14 QC22 QC23 TA02 TA09 TA17 TB13 TB14 UA03 UA04 UA05 UA06 UA10 UA17 VA02 VA06 VA09 XA03 2H200 FA13 GA23 GA34 GA47 GB12 GB13 GB25 HA03 HB12 HB13 HB22 JA02 JA25 JA26 JA27 JC04 JC13 JC15 JC16 JC17 LC03 LC04 LC08 MA03 MA04 MA13 MA14 MA17 MA20 MB04 MB05 MC20 4F100 AH02H AH03H AK17A AK23B AK49A AK51B AL05A BA02 BA10A BA10B CA02B GB41 GB51

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１端部及び第２端部を含む可撓性無端
    継目ベルトであって、前記第１端部及び前記第２端部の
    各々は、嵌合関係で接合して継目を形成する複数の相互
    噛み合い要素を含み、前記継目は接着剤を含み、前記ベ
    ルトは、基体と、ポリビニルブチラール及びイソシアネ
    ートから得られるポリウレタンを含む外層とを含む、可
    撓性無端継目ベルト。
  2. 【請求項２】 前記基体がポリイミドを含む、請求項１
    記載の可撓性無端継目ベルト。
  3. 【請求項３】 前記外層がフルオロカーボンを更に含
    む、請求項１記載の可撓性無端継目ベルト。
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