JP2003269543A - 縫い合わさたコンフォーマブルなベルト及びその製造方法 - Google Patents

縫い合わさたコンフォーマブルなベルト及びその製造方法

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JP2003269543A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コピー機用ベルトにおいて、縫い目とベルト
の隣接する部分の間に事実上高低差を持たない、分離可
能なインターロッキングの縫い目を提供する。 【解決手段】 第１及び第２の対向する実質的に平面の
表面,第１の端部,及び第２の端部を有する基体であっ
て、基体の第１の端部と第２の端部が第１の縫い目を形
成する基体、及び、第１の端部と第２の端部を有するエ
ラストマー層であって、エラストマー層が基体の第１の
表面に隣接して接触し、エラストマー層の第１の端部と
第２の端部が第２の分離可能な実質的に平面の縫い目を
形成するエラストマー層、を備える縫い合わされたコン
フォーマブルなベルト。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は縫い合わさたコンフ
ォーマブルなベルト及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】以下の出願が、本出願の優先権主張の基
礎となった米国における出願に関連する。米国特許出願
番号09/493,445号(2000年1月28日出願,名称“Process a
nd Apparatus for Producing an Endless Seamed Bel
t”)，米国特許出願番号09/470,931号(1999年12月22日
出願,名称“Continuous Process for Manufacturing Im
ageable Seamed Belts for Printers”)，米国特許出願
番号09/088,011号(1998年5月28日出願,名称“Unsaturat
ed Carbonate Adhesives for Component Seams”)，米
国特許出願番号09/615,444号(2000年7月13日出願,名称
“Polymide AdhesiveFor Component Interlocking Seam
s”)，米国特許出願番号09/615,426号(2000年7月13日出
願,名称“Process For Seaming Interlocking Seams Of
Polymide Component Using Polymide Adhesive”)，米
国特許出願番号09/660,248号(2000年9月13日出願,名称
“Iageable Seamed Belts Having Fluoropolymer Adhes
ive Between Interlocking Seaming Members”)，米国
特許出願番号09/660,249号(2000年9月13日出願,名称“I
mageable Seamed Belts Having Fluoropolymer Overcoa
t”)，米国特許出願番号09/833,930号(2001年4月11日出
願,名称“Imageable Seamed Belts Having Hot Prodess
able, Thermosetting Resin and Conductive Carbon Fi
ller Adhesive Between Interlocking Seaming Member
s”)，米国特許出願番号09/833,965号(2001年4月11日出
願,名称“Conductive Carbon Filled Polyvinyl Adhesi
ve”)，米国特許出願番号09/833,488号(2001年4月11日
出願,名称“Dual Curling Process for Producing a Pu
zzle Cut Seam”)，米国特許出願番号---号(---年---月
---日出願,名称“Oxidized Transport Transfer Member
Coatings”)，米国特許出願番号09/833,964号(2001年4
月11日出願,名称“Flashless Hot Melt Bonding of Adh
esives for Imageable Seamed Belts”)，米国特許出願
番号09/833,546号(2001年4月11日出願,名称“Imageable
Seamed Belts having Polyamide Adhesives Between I
nterlocking Seaming Members”)，及び，米国特許出願
番号09/833,507号(2001年4月11日出願,名称“Polyamide
and ConductiveFiller Adhesive”)。これら全ては同
じ出願人に譲渡されている。
【０００３】従来のエンドレスの縫い目無しベルトは、
特許文献１に開示されている。
【０００４】コンフォーマブル(conformable)で厚いベ
ルトが、プリンタ及び写真複写機器において、近年益々
用いられてきた。なぜならそれらは、薄い，堅いベルト
に比べて、膨大な利点を提供するからである。特に、コ
ンフォーマブルで厚いベルトの使用は、スループットを
増加し、より大きな媒体許容範囲(media latitude)を
可能とし、溶着工程，開放(release)，及び画像化品質
についての柔軟性を提供する。例えば、コンフォーマブ
ルで厚いベルトは、ベルトがニップを形成し、それが画
像を運ぶかあるいは運ばず、それが唯1つの消耗品であ
る、２つのリジッドな(rigid)ローラを持つプリンタあ
るいは写真複写機器で使用され得る。
【０００５】最初は、織物材料(web material)の２つの
端部を持って、縫い付け(sewing)，ワイヤリング(wirin
g)，ステープルで留める(stapling)，粘着性のジョイン
トを提供する等，のような種々の技術によってそれらを
一緒に固定することによって柔軟なベルトが作られた。
そのような結合されたあるいは縫い合わされたベルト
が、のこぎりブレードのような装置を具現化するため
の、モータのようなソース(source)からの回転動作の伝
送(delivery)のような多くの応用に適する一方、それら
は、今日のベルト技術一般での、より洗練された応用の
多くで満足されるものではなかった。
【０００６】今日の技術においてベルトの多くの応用
は、より多くの洗練された品質と有用性を要求する。例
えば柔軟ベルト形状における、中間転写部材，画像移送
装置，溶着部材，あるいは，貫通装置(transfix device
s)，かのいずれかとの組み合わせでの、柔軟な光受容ベ
ルト、あるいは、柔軟な電子受容ベルトを用いる静電複
写画像形成工程では、より洗練されたベルトが必要であ
る。
【０００７】縫い目無しのコンフォーマブルなベルトを
提供することによって、ベルトが行う何らかの動作，あ
るいは、ベルト上で実行され得る何らかの動作，と機械
的に干渉するベルトに縫い目が存在しないようにするこ
とが理想的である。これが理想である一方、縫い目無し
のベルトの製造には、むしろ、高価な洗練された製造工
程が必要とされる。一般的に、縫い目無しベルトの製造
は、縫い目有りのベルト製造に比して、大体5から10倍
より高価である。縫い目無しベルト製造工程において、
より大きなベルトはまた、取扱いが非常に困難である。
結果として、これらの工程で使用され得る、縫い目のあ
るベルトを提供するために、種々の試みが為された。縫
い目有りのベルトを製造するための過去の試みは、ベル
ト材料の矩形のカットシートの２つの反対側の端部が折
り重ねられるか、部分的に重なり、縫い目を形成するた
めに超音波で溶着される、ベルトに大きく依存してい
た。
【０００８】折り重ねか、部分的な重なり、及び超音波
溶着技術によって形成されるベルトは、ベルト表面に隆
起あるいは他の不連続性を与える、余剰の縫い目厚さを
持つ。これは、ベルトの隣接する部分からの大きな高さ
の差(ベルト厚に従って、少なくとも0.003インチあるい
はそれ以上の)に繋がり、これは、多くの運用で動作故
障に繋がる。
【０００９】部分的に覆う超音波溶着縫い合わせベルト
を用いる静電複写画像形成工程においては、画像形成中
と清掃工程に直面される２つの大きな問題は、縫い目高
さの余剰に起因するトナー画像の転写後の残留トナーの
画像形成ベルトの清掃と，縫い目厚さでの増加によって
引き起こされた、大きな誘引された曲げ応力の結果とし
ての動的疲労縫い目クラッキングである。特に、ベルト
の縫い目エリアでの隆起，クラック(crack)，あるいは
他の不連続によって、ブレード（blade）の清掃機能が
影響を受け、それによって、トナーがブレードの下を通
過し、画像形成ベルト表面から効果的に清掃・除去され
ないことが有り得ることとなる。縫い目でのクラックも
また、トナー(結局は、画像形成ベルト表面の画像形成
ゾーンに吐き出されて、コピー印刷欠陥を引き起こす)
を収集し、捕える場所になり得る。
【００１０】更に、異なる高さを持つ縫い目は、清掃ブ
レードによる反復する打撃に曝される時に、移転されな
い(untransferred)，残留トナーが、縫い目の不規則な
表面形態に捕われることを引き起こし得る。その結果、
画像形成及び清掃工程中に反復してこの打撃に曝される
静電複写画像形成ベルトは、縫い目において薄片に裂け
る(delaminate)傾向がある。清掃ブレードと縫い目との
間の大きな機械的相互作用もまた、ブレード摩損問題を
引き起こすので、しばしば観察されるその結果は、ブレ
ードの清掃寿命と、サービス環境下での画像形成ベルト
の全体的な寿命との双方が、大きく減殺され得ると同時
に、コピー印刷品質を劣化させ得る。
【００１１】更に、余剰縫い目高さ(excessive seam he
ight)に対する清掃ブレードの機械的打撃もまた、ベル
ト上のトナー画像形成に影響を与え、解像度とトナー画
像の受容コピーシートへの転写を劣化させる、画像形成
現像ゾーンでの振動擾乱(vibrational disturbance)の
問題を引き起こすことが発見されてきた。更に、そのよ
うなベルトでの不連続性あるいは縫い目隆起は、振動の
伝達(translating vibrations)の結果として、現像中の
不正確な画像レジストレーション(registratin)，不正
確なベルトトラッキング，及び，動作品質の全体的な劣
化，を引き起こし得る。
【００１２】非常に小さい縫い目高さの差を持つ、エン
ドレスの縫い目有りベルトが、パターン化されたインタ
ーロックされた端部(intelocked end)を持って形成さ
れ得ることが示されてきた。ここで、パターン化された
端部は、パターンを切るためにレーザあるいはダイ(di
e)を用いて形成され、パターン化されたカット端部(pat
terned cut ends)は、縫い目を形成するために、インタ
ーロックするために一緒にされる。しかし、そのような
インターロッキングの縫い目は、注意深い粘着材(縫い
目端部を一緒に貼るために使用される)の特性の制御
と、貼りつけられた縫い目の厚みの注意深い制御を必要
とする。
【００１３】
【特許文献１】米国特許第6，318，223号公報
【００１４】
【発明の概要】本発明は、縫い目があるコンフォーマブ
ルな(conformable)ベルトに関連する。本ベルトは、第
１と第2の対向する実質的に平面の表面，第一の端部，
及び第2の端部，を有し基体の第１と第2の端部が第1の
縫い目を形成する基体、及び、第1及び第2の端部を有
し、エラストマー層が基体の第1の表面に隣接してそれ
と接触し、エラストマー層の第1と第2の端部が第2の分
離可能な実質的に平面の縫い目を形成するエラストマー
層(elastomeric layer)を含む。
【００１５】本発明は、第1と第2の対向する実質的に平
面の表面，第1の端部，及び第2の端部，を有する基体で
あって縫い目を形成するように基体の第1の端部が基体
の第2の端部に接着される基体と、第1の端部と第2の端
部を有しエラストマー層が基体の第1の表面に隣接しそ
れと接触し、第２の実質的に平面の縫い目を形成するよ
うにエラストマー層の第1の端部がエラストマー層の第2
の端部に接着されるエラストマー層を備える、縫い目の
あるコンフォーマブルなベルトにも関連する。
【００１６】本発明の他の面は、縫い目のあるコンフォ
ーマルなベルトを形成するための方法に関連する。本方
法は、第１と第２の対向する実質的に平面の表面，第１
の端部，及び第２の端部，を有する基体を提供し、基体
の第１の表面を第１の端部と第２の端部を有するエラス
トマー層で被覆し、第１の縫い目を形成するために基体
の第１の端部と第２の端部を配置し、第２の分離可能な
実質的に平面の縫い目を形成するためにエラストマー層
の第１の端部と第２の端部を配置することを含む。
【００１７】本発明による縫い合わされたコンフォーマ
ブルなベルトは、一般的な縫い目の有るベルトによって
作られる“隆起”(ベルトの電子的及び機械的動作と干
渉し得る)を除去する、実質的に平面の縫い目を持つエ
ラストマー層を含む。更に、本発明の実施例では、本発
明のベルトのエラストマー層の端部(そしてオプション
で基体)は、一緒に接着されない(即ち、分離可能であ
る)。厚いコンフォーマルな材料は、接合時に、端部を
互いに機械的にロックする(lock)、幾何学的形状に、ダ
イ(die)あるいはレーザカットされ得る。これは、熱及
び／又は圧力に曝された時に、エラストマー層の隣接す
る端部が互いにモールドされる(mold intoeach other)
ことによって、エラストマー層内に、きつい、平面の縫
い目を形成することをも可能とする。更に、エラストマ
ー層の端部の間の接着の欠如は、基体を取り替える必要
無しに、ベルトのエラストマー層が、容易に取り替えら
れることを可能とする。更に、エラストマー層の端部の
間の接着の欠如は、エラストマー層の端部を一緒に着け
るための、適切なコンフォーマビリティ(conformabilit
y)及び弾性率の、例えばアドヒーシブ(adhesive)のよう
な接着剤(bonding agent)を選択する必要を除去する。
【００１８】本発明のベルトは、溶着／トランスフィッ
クス(transfix)のために熱を伝えるためのニップ幅を生
成するために、あるいは正しい摩擦係数を提供するため
に、有用である。更に、ベルトへの頂部被覆あるいは特
別処理を提供することによって、本発明のベルトは、紙
ハンドリングベルト及び例えば中間転写ベルトとしての
ような画像形成目的の候補ともなり得る。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の１つの実施例による縫い
合わされた、コンフォーマブルなベルトが、図１から７
に示される。エンドレスの縫い合わされたベルト10は、
基体12とエラストマー層14を含み、ここで基体12とエラ
ストマー層の端部のそれぞれは、ベルトの幅を通じて直
線的に延びるパズルカットの縫い目(puzzle cut seam)
を形成する。基体12の端部によって形成される縫い目
は、接着され得るか、あるいは接着され得ない、インタ
ーロッキングの縫い目(interlocking seam)であり、エ
ラストマー層14の端部によって形成された縫い目は、縫
い目とベルトの隣接する部分の間に事実上高低差を持た
ない、分離可能な(即ち、連結していない)、インターロ
ッキングの縫い目である。基体12の端部によって作られ
たインターロッキング縫い目(接着され得る(which may
be bonded))は、ベルトがエンドレスベルトとして機能
することを可能とする。更に、本発明のベルトのインタ
ーロッキング縫い目は、ベルトの電気的及び機械的動作
と干渉し得る一般的な縫い目のあるベルトによって生成
される“隆起”を除去する。更に、本発明のベルト10の
エラストマー層14の端部は、熱及び／又は圧力に曝され
た時に、お互いにモールドされる(mold into each othe
r)ことが可能であり、これによって、エラストマー層に
きつい、平面の縫い目を形成することが可能である。エ
ラストマー層内の分離可能なインターロッキングの縫い
目の存在は、エラストマー層を容易に取り替え可能にも
し、エラストマー層の端部を互いに接着するための、適
切なコンフォーマビリティと柔軟率の、例えばアドヒー
シブなどの接着剤の選択の必要性を除去する。
【００２０】図１から３を参照する。ここで、本発明に
よるベルト10が示される。本ベルトは、基体12とエラス
トマー層14を含む。基体12は、一緒に結合されて連続部
を形成する、第１の端部16と第２の端部18を持つ。更
に、基体は第１の表面20と第２の表面22を持つ。エラス
トマー層14は、第１の表面20に隣接しそれと接触し、第
１の端部24と第２の端部26を含む。図１に示されるよう
に、ベルト10は、この位置に保持され、ローラ28の使用
によって回される。
【００２１】本実施例では、基体12の２つの端部と、エ
ラストマー層14の２つの端部のそれぞれは、パズルカッ
トの縫い目(これは、２つの端部が互いに、インターロ
ッキングを形成する通常のパズルのやり方でインターロ
ック(interlock)することを意味する)を形成する。これ
は、実質的に平面の(planar)縫い目である。図１と３を
参照する。ここで、基体12の２つの端部は、一緒につな
がれて(bonded)、第１の接続されたインターロッキング
の縫い目30を形成する。エラストマー層14の２つの端部
は、互いに繋がれていない(即ち、接着されていない、
あるいは、分離可能である。)が、インターロッキング
風に配置され、第２のインターロッキング縫い目32を形
成する(図１、３、５に説明される)。本実施例で、第１
と第２のインターロッキング縫い目30と32は、同一のパ
ズルカット縫い目であるが、第１のインターロッキング
縫い目30と第２のインターロッキング縫い目32のため
に、異なるインターロッキング縫い目が使用され得る。
更に、本実施例で、第１と第２のインターロッキング縫
い目は、互いに隣接するが、図２のように縫い目はオフ
セットされ得る。ベルト10が(水平あるいは垂直である
か否かを問わず)平坦表面上にある時に、２次元的平面
に、縫い目30と32の機械的インターロッキング関係が存
在することを理解して欲しい。縫い目30と32が、図１の
ベルト10の２つの平行な側面に垂直であるとして示され
る一方、同じ縫い目30と32は、平行側面に対して角度を
持つか、傾斜され得る。これは、システムの如何なる生
成されたノイズが、より均等に散乱されること、及び、
各接合要素(mating element)に当てられる力が削減され
ることを可能とする。基体12の第１と第２の端部(16、1
8)が一緒に接合されることは、縫い合わされたコンフォ
ーマブルなベルトが本質的に、エンドレスベルトとして
機能することを可能とする。
【００２２】基体端部とエラストマー端部は、少なくと
も部分的に、基体の端部間の幾何学上の関係によって一
緒に支持される。パズルカットは、多くの異なった構成
のもので有り得る。特に、マニュアルで接合する要素
は、第２のレセプタクル(receptacle)が第１の突起(pro
jection)を受け取るように、幾何学的に配置された第１
の突起と第２のレセプタクルを備える。縫い目は、基体
とエラストマー層の、マニュアルで接合された端部の間
にボイド(void)(あるいは切り溝(kerf))を含む。コンフ
ォーマブルな(即ちエラストマーの)材料の縫い目の幾何
学的端部は、堅い縫い目のベルトのものとは異なる。堅
い縫い目のベルトでは、丸められたパズルが利用され
得、ベルトが熱及び／又は圧力に曝されるときに、それ
は大きくは歪まされない。それ故、２つの端部を繋ぐこ
との最適な機械的利点が維持される。コンフォーマブル
な材料(即ちエラストマー層)は、熱、圧力、コンフォー
マビリティ(conformability)、及び厚さによって変形す
る。それ故、初期の幾何学的形状は、コンフォーマブル
材料が使用される時に、最適な機械的利点を達成するた
めに、固定端(static ends)において歪まされ得る。固
定の歪まされたパズルカットタブ(static distorted pu
zzle cut tabs)の例は、図１１に示される。更に、コン
フォーマブル材料(例えばエラストマー層14)をカットす
る時に、カット動作によってコンフォーマブル材料が変
形する。例えば、コンフォーマブル材料は、カット端が
樽形状を示すように変形し得る。それ故、ダイ(die)と
カット装置は、最終カットパターンが、２つの接合端部
の最適機械的リンク(maximum mechanical linkage)を最
大化するように所望の端部形状を生成するように(即
ち、接合端部の間の非接着性の機械的リンクを増加させ
るように)製造され得る。
【００２３】図４は、エラストマー層14のパズルカット
タブパターンの例を示す。タブの各々は、雌38インター
ロッキング部分に嵌る首34と接6を備える。タブは、ダ
イカット、レーザカット、あるいはカッチング輪(cutti
ng wheel)のような、いかなる従来の成形技術を用いて
も形成され得る。カットに続いて、接合要素は、まくれ
を取り除かれ、必要なら、空気、超音波、あるいはブラ
ッシングで清掃され得る。インターロッキングタブ接合
は、インターロッキンング端部の間の応力集中を減少さ
せ、図１に示されるローラ28のような曲がった部材の周
りの容易な運搬(travel)を可能とするようにフィットす
る。図４が１つのパズルカットパターンを示す一方、他
のものも可能である。付加的なパズルルカットパターン
について、例えば、米国特許第6,002,902号と第5,942,3
91号を参照頂きたい。実施例において、インターロッキ
ング要素の全てが、インターロッキング要素の間の応力
集中を削減し、図１のロールのような曲がった部材の周
りを動く時にそれらが分離することを可能とするため
の、曲がった接合要素（curved mating elements)を持
つ。
【００２４】本発明によって、パズルカット縫い目のた
めの接合パラメータは、本発明のコンフォーマブルなベ
ルトのための最適な機械的効果を達成するように調整さ
れる。例えば、最適な機械的効果を達成するために、堅
く薄いベルトに比べて、インチ当りの節のより低い頻度
を持つ、より大きなサイズの節36が、使用され得る。特
に、縫い目幅に沿って約10から約20（節／インチ）を持
つ、直径約0.6ｍｍから約ｍｍの節が、特に有用であ
る。何らかの、ベルトのタイムアウト(time out)や不動
作エリアを最小化するために、縫い目は一般的に、幅が
約1.5ｍｍから約4ｍｍまでである。
【００２５】図５は、互いにインターロックされた図４
のパズルカットタブを示す。パズルカットタブの物理的
なインターロッキングには、タブの接合時に圧力が要求
され得る。インターロッキングは、マニュアルで接合し
た端部の間にボイド(void)(切り溝40と呼ばれる)を生成
する(図３及び５)。
【００２６】図６に示されるように、エラストマー層14
が、熱及び／又は圧力に曝される時に、雌38インターロ
ッキング部分に嵌る首34と節36を含むエラストマー層14
の端部は互いにモールドされ得、これによって、エラス
トマー層14に、きつい、平面の縫い目を形成し得る。
【００２７】縫い目30を形成する基体12の、マニュアル
で接合された第１の端部16と第２の端部18の対向表面の
接合は、物理的接合か、化学的接合か、あるいは、物理
的と化学的接合のいくつかの組み合わせか、のいずれか
であり得る。パズルカットの対向面は、代替的に、物理
的と化学的に基体材料とコンパチブル(compatible)なア
ドヒーシブ(adhesive)で接合され得る。一般的にこの接
合(joining)は、改善された縫い目と、縫い目とベルト
の隣接部分の間に実質的に厚さの差のない円滑さ(即
ち、実質的に平面の縫い目),を提供するマニュアル接合
要素(manual mating elements)の対向表面の間の接合(b
onding)を提供する。この点で、より低い高さの差があ
るほど、ベルトがより速く動き得ることが理解されるで
あろう。しかし、増大するエラストマー層14の厚さに伴
って、縫い目30と基体102の隣接する部分との間の増加
された厚さの差が、許容され得る。いずれにしても、一
緒に接合されたパズルカットパターンの対向表面は、十
分な物理的統合性で束ねられ(bound)、縫い目のあるコ
ンフォーマブルなベルトが実質的に、エンドレスベルト
として機能することを可能とする。縫い目のある基体の
２つの端部は、超音波溶接,アーク溶接,及び／又はイン
パルス溶接を含む溶接,などによる加熱によって接合さ
れ得る。
【００２８】代替的に、それぞれの端部にパズルカット
パターンを持つ基体の第１及び第２の端部16及び18は、
化学反応によって接合され得る。これは、基体材料が熱
可塑性で、加熱によって熱可塑性(少なくとも柔らかく
なり、さもなければ溶ける)を持ち、縫い目のボイドを
埋める場合に起こる。
【００２９】図３及び７に示されるように、他の代替例
はアドヒーシブ42を、基体12のマニュアルで接合された
端部の間のボイドに適用すること、特に、パズルカット
パターン(34',36',38')の対向表面に適用することであ
る。アドヒーシブの使用によって、熱と圧力のみによる
接合のために使用され得る狭い切り溝40'に比べてより
広い切り溝40'が使用されうる。これは、アドヒーシブ
がボイドあるいは切り溝エリアに染みることをも可能と
する。この点で、アドヒーシブの粘着性が重要である。
なぜならその特性は、その、パターンの隣接するカット
片の間のボイドあるいは切り溝40'に染みる能力に依存
するからである。よって、比較的高い粘着率のアドヒー
シブは、低粘着率のアドヒーシブ程には満足する作用を
しない。アドヒーシブは、物理的に及び化学的に基体材
料とコンパチブルなように、そして、ベルトの意図され
る使用(即ち、溶着／トランスフィックス(transfix)の
適用のために高温で安定する)に適するように、設計さ
れる。１つの実施例で、アドヒーシブは、基体の柔軟係
数(modulus of elacity)及び密度と適合する。アドヒー
シブは、基体材料と同じ,あるいはそれとは異なり得、
基体に物理的及び／又は化学的に束ねられるか、のいず
れかであり得る。適切なアドヒーシブは、熱で溶けるア
ドヒーシブ(hot melt adhesive)(例えばポリアミド,ウ
レタン,及びポリエステル),ＵＶで養生できるアドヒー
シブ(UV curable adhesive)(例えばエポキシ),及び,米
国特許第6,316,070号に記載されたアドヒーシブを含
む。更に、熱及び／又は圧力が、アドヒーシブが加えら
れた後に印加され得る。加えられたアドヒーシブ材料
は、アドヒーシブが、基体12の端部の間の切り溝(kerf)
40'を充填する量を与える厚さであることが望ましい。
接着(それが物理的,化学的,あるいはアドヒーシブによ
るもの、あるいはこれらのいかなる組み合わせであろう
と)に引き続いて、必要では無いかもしれなが、縫い目
を平坦化するために圧力に加えることが望ましいかもし
れない。更に、縫い目を滑らかにするために縫い目は、
バッフィング(buffing),サンディング(sanding),あるい
はマイクロ研磨(micropolishing),によって仕上げされ
得る。
【００３０】更に別の代替は、接合剤が不要であるよう
にして、基体のパズルカット縫い目を一緒に保持するこ
とである。特に、基体のパズルカット縫い目の幾何学形
状は、切り溝40'が除去されて、パズルカット縫い目の
接合端部が、アドヒーシブや他の接合剤無しに一緒に保
持されるように作られ得る。そのような最適な幾何学形
状を決定するための基準には、(１)縫い目が、ベルト上
に印加された負荷をサポートできる,(２)動作中に縫い
目が分離しない,(３)工程の目的のために縫い目が広す
ぎくもなく、製造のために木目細か過ぎもしない(米国
特許第6,311,595号を参照頂きたい)、が含まれる。
【００３１】接合の機械的接合,強度,柔軟性は、少なく
とも100,000サイクル(cycle)のベルト回転をサポートす
ることが可能でなければならず、1,000,000サイクルよ
り大きなサイクルに対してベルトが満足に動作すること
が望ましい。図１から７の実施例の、基体の第１の端部
16と第２の端部18の間の縫い目30に対する縫い目高さ
と、エラストマー層の第１の端部24と第２の端部26の間
の縫い目30に対する縫い目高さは、ベルトの残り部分に
対して比較的均一(即ち、実質的に平面)であるので、縫
い目は、その上で実施されるいかなる動作に対しても、
大きくは干渉しない。特に、実質的に、縫い目のそれぞ
れの側の上の、縫い合わされた部分と縫い目の無い部分
との間に高さの差が存在しない。１つの実施例では、縫
い目30及び32と、ベルトの残りの部分(ベルトの縫い合
わされていない部分)の間の高さの差は、約0から約50μ
mまでである。高さの差が、約0.0001から約25μmまでで
あることが望ましく、約0.01から約15μmまでであるこ
とが更に望ましい。
【００３２】以上では、パズルカット縫い目の使用につ
いて説明されてきた一方、本発明の原理は、他のタイプ
の実質的に平面の縫い目(ここで、縫い目における厚さ
は実質的に一定に保たれ、不連続性を被らない)を用い
て実施され得る。他のタイプの実質的に平面の縫い目の
例は、基体の端部がお互いに密着され、次に、熱あるい
は他の接着手段(例えばアドヒーシブの使用)によって機
械的に固定される縫い目である。代替的に、覆い重なる
縫い目のような非平面の(non-planar)縫い目30が、基体
12で使用され得る。この場合、エラストマー層14の厚さ
は、非平面縫い目30が、ベルト上であるいはその傍で実
施される如何なる動作とも干渉することを防ぐために十
分である。
【００３３】本発明による、縫い合わされた、コンフォ
ーマブルなベルト10は、一般的に、約0.5ｍｍから約5ｍ
ｍまでの厚さである。更に、本発明の縫い合わされたコ
ンフォーマブルなベルト10は、約20から約90Shore Ａの
堅さに対応して、一般的に、約75ＰＳＩから約3,000Ｐ
ＳＩまでの弾性率を持つ。
【００３４】エンドレスの縫い合わされた基体12は、意
図されるベルト10の使用に基づいて、いかなる適切な材
料でも作られ得る。一般的な材料には、織られた、そし
て織られないファブリック(fabric)(例えば、Normex
TM(米国特許第6,263,183号を参照頂きたい)),ポリエス
テル,ポリウレタン,ポリイミド,ポリビニル塩化物,ポリ
オレフィン(ポリエチレンとポリプロピレンのような),
ポリアミド(ナイロン,ポリカーボネート,及びアクリー
ル樹脂のような),及び、使用状態(例えば高温高湿)での
一体性を維持するための柔軟性,強度,及び熱耐性の要求
を満たすことになるいかなる他の基体材料もが含まれ
る。基体の厚さは一般的に、約0.25ｍｍから、約0.5ｍ
ｍまでである。
【００３５】同様にエラストマー層14は、ベルト10の意
図された使用に基づいた、いかなる適切な材料でも作ら
れ得る。一般的な材料には、ネオプレン,シリコーン,
フッ素重合体,シリコーン・フッ素重合体のハイブリッ
ド, ニトリル,シリコン・ニトリル,及び、使用条件での
一体性を維持する要求を満たす他のエラストマー,が含
まれる。エラストマー層の厚さは一般的に、約0.25ｍｍ
から約4.75ｍｍまでであり、ベルト10の意図された使用
によって決定される。溶着／トランスフィックス動作に
とって、特に、約2ｍｍから約2.75ｍｍまでの厚いエラ
ストマー層が望ましい。
【００３６】上述のように、基体とエラストマー層材料
は、特定の利用に対する適切な物理的特性を持つように
選択される。例えば、引張り強度,ヤング率(例えば1×1
03から1×106まで),導電性,体積抵抗率(例えば、108か
ら1011オーム／cm),横方向抵抗率,熱伝導率,安定性(例
えば、機械的,化学的,および、静的及び動的環境の双方
での化学的安定性),曲げ強度,及びトランスフィックス
(transfix)のような一定の動作において、高温寿命,が
特定のベルトの利用に基づいて決定される。その使用に
基づく、ベルト材料の他の重要な特性には、良いトナー
開放(toner release)に対する低表面エネルギー,光沢,
誘電率,及び強度(ここに参照として取りこまれる米国特
許第6,311,036号及び米国特許第6,263,183号を参照頂き
たい),が含まれる。
【００３７】図３を参照する。ここで、エラストマー層
14は、基体12(一般的に、標準シートフィルム被覆技術
を用いたシート状である)上に被覆される。もしエラス
トマー層114が液体エラストマーから形成されるなら
ば、その液体エラストマーは、適度に基体12内に染み込
み、その後、例えば空気乾燥,加熱,あるいは冷却によっ
て養生(cure)される。代替的に、エラストマー層14は、
例えば強力な熱耐性糊のような適切なアドヒーシブを用
いて基体12に接合され得る。
【００３８】図１から３が２層ベルトを説明する一方、
本発明の原理は、より多くの層を有するベルトとともに
用いられ得る。例えば、追加のエラストマー層が、順
次、基体の第１の表面20の上に被覆され得る。代替的
に、本発明の第２の実施例において、追加のエラストマ
ー層が、図８に示されるように、基体の第２の表面22の
上に被覆され得る。本実施例で、ベルト10は更に、より
低いエラストマー層44(これはエラストマー層44と同様
に、所望の使用条件(例えば高温)での反復回転におい
て、その強度と他の特性を維持する)を含む。
【００３９】本発明による、縫い合わされたコンフォマ
ブルなベルト10は更に、ベルトの片方の側のいずれか、
あるいはその両側の上に補強部材を含み得る。適切な補
強部材は、業界で知られており、エラストマーのテープ
とビード(beads)を含む。
【００４０】図９と１０を参照する。ここで、本発明第
３の実施例による縫い合わされたコンフォーマブルなベ
ルトが示される。本実施例で、縫い合わされたコンフォ
ーマブルなベルト10は、第２の接合されたインターロッ
キング縫い目(interlockingseam)32'を形成するために
エラストマー層14の第１の端部24と第２の端部26が一緒
に接合される点を除いて、上述の縫い合わされたコンフ
ォーマブルなベルトと同一である。
【００４１】図９に示されるように、第１の端部24と第
２の端部26は、例えば、エラストマー層とコンパチブル
で、エラストマー層に対する類似の特性を示すアドヒー
シブを用いて、上述のように接合され得る。図９に示さ
れるように、更に他の実施例で、画像形成目的のための
別個のトップコート(topcoat)48が提供され得る。
【００４２】代替的に、図１０に示されるように、第１
の端部24と第２の端部26が、アドヒーシブを備え得るト
ップコート材料46を用いて接合され得る。トップコート
46と48は、浸漬被覆（dip coating）, 流し被覆（flow
coating）,及びスプレイ被覆(spray coating),のような
従来の工程を用いて適用され得る。適切なトップコート
は、ポリマー被覆(例えば、ポリカーボネート輸送層を
備えるポリマー被覆),開放層被覆等を含むがこれに限定
されない。例えば、適切なトップコートは、フッ化エチ
レンプロピレン共重合体(ＦＥＰ),ポリテトラフルオロ
エチレン(ＰＴＦＥ),ポリフルオロアルコキシ ポリテ
トラフルオロエチレン(ＰＦＡ ＴＥＦＬＯＮTM),を含
むＴＥＦＬＯＮTMタイプのフッ素重合体, ＶＩＴＯＮTM
の商標の元でDuPontによって販売されるもののようなフ
ルオロエラストマー,及びフルオロシリコーン及びシリ
コーンゴム(米国特許第6,311,036号を参照頂きたい)の
ようなシリコーン材料,のような低表面自由エネルギー
材料を含む。トップコート(46,48)は、一般的に、約0.0
1ｍｍから約0.2ｍｍまでの厚さであり、金属酸化物,グ
ラファイト,カーボンブラック(carbon black）等のよう
な伝導充填剤(conductive filler)を含み得るし、含ま
ないかもしれない。
【００４３】更に、本発明による縫い合わされたコンフ
ォーマブルなベルト10は、ドラムあるいはローラ(これ
らは通常堅く、金属である)に付加されるために十分な
寸法で有り得る。本実施例で、ベルトをドラムあるいは
ローラに接合して、ベルトがドラムあるいはローラの上
で軋むのを避けるために、基体12の第２の表面22の上に
アドヒーシブが提供され得る。このようにドラムあるい
はローラを覆うことによる膨大な利点が存在する。例え
ば、コンフォーマブルなベルトを堅いローラあるいはド
ラムの上でモールド(mold)する必要が無く、異なったサ
イズのローラやドラムを覆うために異なるモールドを持
つ必要が無い。更に、層がローラやドラムの上で軋むこ
とを避けるために必要な摩擦を得るために、ベルトの長
さが延ばせる。そして、ベルトでの初期伸張は、ベルト
のローラやドラムからのストリッピング(stripping)を
援助するように設計され得る。
【００４４】本発明の縫い合わされたコンフォーマブル
なベルトは、第１と第２の対向する実質的に平面の(pla
nar)表面,第１の端部,及び第２の端部を有する基体を提
供し、基体の第１の表面を第１と第２の端部を有するエ
ラストマー層で被覆し、基体の第１と第２の端部を第１
の縫い目を形成するように配置し、そして、エラストマ
ー層の第１の端部と第２の端部を第２の分離可能な実質
的に平面の縫い目を形成するように配置する、ステップ
を含む方法で作られ得る。
【００４５】本発明の方法の実施例は、更に、基体の第
１の端部を基体の第２の端部に接合し、及び／又は、エ
ラストマー層の第１の端部をエラストマー層の第２の端
部に接合するステップを含み得る。本発明の方法は、必
要とされるいかなるベルト長,そして、所望のいかなる
ベルト構造の製造をも可能とする。
【００４６】本発明による縫い合わされたコンフォーマ
ブルなベルト10は、溶着／トランフィックスのため,正
しい摩擦係数を提供するための熱を伝えるためのニップ
幅を生成するために、あるいは、紙ハンドリングベルト
のために使用され得る。更に、本発明のベルトは、画像
形成目的の候補ともなり得る。本実施例では、トップ被
覆(top coating)(46,48)がエラストマー層14上に提供さ
れるか、あるいはエラストマー層14は、特別の取り扱い
に従わされる。上述の応用でのベルトの使用の詳細な説
明について米国特許第6,311,036号及び米国特許第6,26
3,183号を参照頂きたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例によるベルト10の斜視図。
【図２】本発明の実施例による縫い目の概説図。
【図３】本発明の実施例によるベルト10の断面図。
【図４】エラストマー層14のパズルカットタブパターン
の例。
【図５】互いにインターロックされた図４のパズルカッ
トタブ。
【図６】雌インターロッキング部分に嵌る首と節を含む
エラストマー層の端部が互いにモールドされる様子を示
す図。
【図７】雌インターロッキング部分に嵌る首と節を含む
エラストマー層の端部が互いにモールドされる様子を示
す図。
【図８】本発明の第２の実施例においける追加のエラス
トマー層。
【図９】本発明第３の実施例による縫い合わされたコン
フォーマブルなベルト。
【図１０】本発明第３の実施例による縫い合わされたコ
ンフォーマブルなベルト。
【図１１Ａ】固定の歪まされたパズルカットタブの例。
【図１１Ｂ】固定の歪まされたパズルカットタブの例。
【符号の説明】
10 ベルト 12 基体 14 エラストマー層 16 第１の端部 18 第２の端部 24 第１の端部 26 第２の端部 28 ローラ 30 インターロッキングの縫い目 32 第２のインターロッキング縫い目
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エドワード エル シュルーター ジュニ ア アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14612 ロチェスター グレンサイド ウェイ 53 Ｆターム(参考） 2H171 FA07 FA26 FA27 FA30 GA15 GA16 PA06 PA13 PA14 QA09 QA19 QA20 QA24 QA29 QA30 QC37 QC40 TA04 TB13 UA03 UA12 UA15 UA19 VA02 VA04 VA06 XA03 2H200 FA04 FA12 FA13 JB08 JB45 JB46 JB47 JC05 JC15 JC16 JC17 LC04 LC08 MA03 MA04 MB01 MB04 MC01 MC03 4F213 AA45 AC03 AG16 WA15 WA53 WA58 WA63 WB01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１及び第２の対向する実質的に平面の
    表面,第１の端部,及び第２の端部を有する基体であっ
    て、当該基体の当該第１の端部と当該第２の端部が第１
    の縫い目を形成する、当該基体、及び、 第１の端部と第２の端部を有するエラストマー層であっ
    て、当該エラストマー層が上記基体の上記第１の表面に
    隣接して接触し、当該エラストマー層の当該第１の端部
    と第２の端部が第２の分離可能な実質的に平面の縫い目
    を形成する当該エラストマー層、 を備える縫い合わされたコンフォーマブルなベルト。
  2. 【請求項２】 第１と第２の対向する実質的に平面の表
    面、第１の端部、及び第２の端部を有する基体であっ
    て、当該基体の当該第１の端部が当該基体の当該第２の
    端部に接合されて、第１の縫い目を形成する、当該基
    体、及び、 第１の端部と第２の端部を有するエラストマー層であっ
    て、当該エラストマー層が上記基体の上記第１の表面に
    隣接して接触し、当該エラストマー層の当該第１の端部
    が当該エラストマー層の当該第２の端部に接合されて、
    第２の実質的に平面の縫い目を形成する、当該エラスト
    マー層、 を備える縫い合わされたコンフォーマブルなベルト。
  3. 【請求項３】 第１と第２の対向する実質的に平面の表
    面，第１の端部，及び第２の端部を有する基体を提供
    し、 上記基体の上記第１の表面を、第１の端部と第２の端部
    を有するエラストマー層で被覆し、 上記基体の上記第１の端部と上記第２の端部を配置し
    て、第１の縫い目を形成し、そして、 上記エラアストマー層の上記第１の端部と上記第２の端
    部を配置して、第２の分離可能な実質的に平面の縫い目
    を形成する、 ステップを含む、縫い合わされた、コンフォーマブルな
    ベルトを形成するための方法。
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