JP2006106270A

JP2006106270A - 蛇行防止ガイド付エンドレスベルト

Info

Publication number: JP2006106270A
Application number: JP2004291592A
Authority: JP
Inventors: Tokio Fujita; 時男藤田; Toshihiko Tomita; 俊彦富田
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2004-10-04
Filing date: 2004-10-04
Publication date: 2006-04-20

Abstract

【課題】耐摩耗性に優れた蛇行防止ガイドを有する、高精度に駆動する耐久寿命の長いエンドレスベルトを提供する。
【解決手段】樹脂製のエンドレスベルトに粘着層或いは接着層を介して蛇行防止ガイドが貼設されるエンドレスベルトであって、前記蛇行防止ガイド部材がポリカーボネート系ウレタンゴムであることを特徴とする。このとき、前記蛇行防止ガイド部材の摩滅指数が１以下であることが好適である。
【選択図】図２

Description

本発明は、蛇行防止ガイドが貼設されているエンドレスベルトに関し、特にプリンター、複写機、ビデオプリンター等の電子写真記録装置などに有用である。

従来より、電子写真記録装置等の中間転写装置、転写装置、搬送装置等には、エンドレスベルトが使用されている。当該エンドレスベルトは、例えば図１に示すように、複写機の中間転写装置の中間転写ベルト６として用いられ、下記のプロセスにて中間転写が行なわれる。即ち、感光ドラム１は、チャージャー３により帯電され、露光器２により露光され、現像器５によりトナーによるトナー像が形成される。トナー像は静電転写機１０により、中間転写ベルト６に転写され、転写されたトナー像は１組の押圧ローラー９、１２により記録紙１１に再び転写される。中間転写ベルト６は、その内面に接するローラー７、８、９により支持されている。かかる転写ベルトにおいては、高精度にて駆動しなければ、エンドレスベルトが蛇行し易く、蛇行すると、転写に際して露光位置や転写位置がずれるため、画像ムラや画像ズレが発生し易い。

そこで、このようなベルトの蛇行を防止する技術として、ベルトの両端の内側面に蛇行防止ガイドを設けて、そのガイド部分をローラーの外周に設けた溝で案内する方法が提案されており、このガイド部材には、ベルトへの接着性、電気絶縁性、耐湿性、耐溶剤性、耐オゾン性および耐熱性等を考慮して、特にポリウレタンゴムやシリコーンゴムを使用することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許第３１０４５４７号公報

しかしながら、これらポリウレタンゴムやシリコーンゴムから製造した蛇行防止ガイドは、耐摩耗性に問題があり、ベルトの蛇行が生じた場合には、蛇行防止ガイドが片側に寄って、ローラーとの摩擦によりガイドが磨耗し、これにより生じた磨耗粉がエンドレスベルトの内面に付着して画像ムラを生ずるという問題があった。

そこで、本発明の目的は、耐摩耗性に優れた蛇行防止ガイドを有する、高精度に駆動する耐久寿命の長いエンドレスベルトを提供することにある。

本発明は、前記目的を達成するために提案されたもので、蛇行防止ガイドの部材として耐摩耗性に優れた特定のポリウレタンを使用することを特徴とするものである。すなわち、本発明によれば、樹脂製のエンドレスベルトに粘着層或いは接着層を介して蛇行防止ガイドが貼設されるエンドレスベルトであって、前記蛇行防止ガイド部材がポリカーボネート系ウレタンゴムであることを特徴とする蛇行防止ガイド付エンドレスベルトが提供される。蛇行防止ガイド部材にポリカーボネート系ウレタンゴムを用いることにより、耐磨耗性に優れ、蛇行によるガイドの削れを防止でき、高精度に駆動する耐久寿命の長いエンドレスベルトを得ることができる。また、ベルト内面への磨耗紛付着による画像ムラが発生することもない。

また、本発明によれば、上述のエンドレスベルトであって、ポリカーボネート系ウレタンゴムの摩滅指数が1以下であることを特徴とする蛇行防止ガイド付エンドレスベルトが提供される。所定の摩滅指数を有する蛇行防止ガイド部材を用いることにより、さらに耐久寿命の長いエンドレスベルトを得ることができる。尚、本発明において、摩滅指数とは具体的に実施例に記載の方法で測定される値である。

以上のように、蛇行防止ガイド部材をポリカーボネート系ウレタンゴムとすることにより、ガイドの摩耗を防止でき、ベルトの寿命、精度の低下を防ぐことができる。また、ガイド削れによるベルト内面への摩耗紛付着を防止でき、画像ムラの発生を防ぐことができる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

本発明は、樹脂製のエンドレスベルトに粘着層或いは接着層を介して蛇行防止ガイドが貼設されるエンドレスベルトにおいて、蛇行防止ガイド部材がポリカーボネート系ウレタンゴムであることを特徴とする。

具体的には、例えば図２に示すように、エンドレスベルト２１の内面端部全周に亘って蛇行防止ガイド２２が、粘着層あるいは接着層を介して貼り合わされている。ここで、蛇行防止ガイド部材を除く部分、即ち、樹脂製のエンドレスベルト及び粘着剤あるいは接着剤の材質、形状、大きさ、機能等は、特に限定されず、従来公知のものがいずれも使用可能である。

樹脂製のエンドレスベルトとしては、例えば、電子写真式複写機、レーザープリンター等における感光装置、中間転写装置、転写分離装置、搬送装置、帯電装置、現像装置等に使用されるエンドレスベルトが挙げられ、これらの用途、機能に応じた．材質、形状、大きさ等が適宜設定される。一例を挙げると、電子写真記録装置等における中間転写ベルト及び転写搬送ベルトの場合、導電性フィラーを含有するポリイミド系樹脂からなる半導電性ベルト等が使用される。その他の用途を含めて、本発明におけるエンドレスベルトの材質としては、ポリイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂等が挙げられる。なお、エンドレスベルトは繋ぎ目があってもなくてもよい。

エンドレスベルトと蛇行防止ガイド部材を粘着あるいは接着する方法は、特に限定されるものではなく、公知の粘着方法あるいは接着方法により粘着あるいは接着することができるが、取り扱いの容易さの点からアクリル系粘着剤を有する両面テープが好ましい。

このとき、粘着層あるいは接着層の厚みは通常５〜５００μｍ、好ましくは、２０〜２００μｍである。すなわち、粘着剤あるいは接着剤層の厚みが５μｍ未満の場合は、ガイド及びベルトの接着力が不足する。また、５００μｍを超えるとガイドの蛇行によるせん断力により粘着剤あるいは接着剤層からガイドがずれ、精度の高いベルト制御が困難となる。

前記粘着剤または接着剤は、粘着あるいは接着させるエンドレスベルトの材質と蛇行防止ガイド部材の材質に合わせて適宜選択すればよく、例えば、アクリル系、シリコーン系、ゴム系の粘着剤等が挙げられる。粘着剤または接着剤の製造方法も基本的には、それらの種類に応じた公知の方法がいずれも採用される。

蛇行防止ガイド部材としては、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等、ロールの駆動に追従する材料が好ましく、本発明で用いられる材料としては、耐磨耗性、コストの点からポリカーボネート系ウレタンゴムを用いる。ポリカーボネート系ウレタンゴムを材質とする蛇行防止ガイド部材が、ローラー部等での変形、擦れに対して蛇行防止ガイドの磨耗を防ぐことができる。

ウレタンゴムは、ポリイソシアネートとポリオールを反応させて得られるが、この反応に用いられるポリオールには種々のものがある。大きくは、ポリエーテルポリオールとポリエステルポリオールに分けられ、さらにはコポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール等に分けられる。

ポリカーボネート系ウレタンゴムとは、ポリカーボネートポリオールを主原料として得られるウレタンゴムを意味する。具体的なポリカーボネート系ウレタンゴムとしては、例えば、日本マタイ（株）製エスマーＵＲＳ６６°等が挙げられる。

ポリカーボネートポリオールとしては、アルキレン基をカーボネート結合にて結合した骨格を有し、末端に２以上の水酸基を有する重合体が挙げられる。ポリカーボネートポリオールの製造方法は限定されない。具体例としては、エチレングリコール、１，４−ブタンジオール、ヘキサメチレングリコール等のグリコールとエチレンカーボネートを反応させて得られるものが挙げられる。

ポリイソシアネートとしては、ジイソシアネート化合物が挙げられる。かかるジイソシアネート化合物としてはポリウレタンの技術分野において周知のジイソシアネート化合物は全て使用可能であり、具体的には以下の化合物が例示される。

たとえば、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４−トルエンジイソシアネート、２，６−トルエンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート化合物；エチレンジイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）等の脂肪族ジイソシアネート化合物；水素添加４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＨＭＤＩ、商品名ハイレン−Ｗ、ヒュルス社製）、１，４−シクロヘキサンジイソシアネート（ＣＨＤＩ）、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、イソフォロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、水素添加ｍ−キシリレンジイソシアネート（ＨＸＤＩ）、ノルボルナンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート化合物；その他、キシリレンジイソシアネートート（ＸＤＩ）、テトラメチルキシリレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）等があげられる。

また、ポリカーボネート系ウレタンゴムの摩滅指数は１以下であることが好ましく、特に０．４以下であることが好ましい。摩滅指数１以上では、ローラー部との摩擦によりガイド部材の削れ、あるいは摩耗紛を生じるようになる。

蛇行防止ガイド部材の形状は、ベルトの使用条件等によって設定することから限定する必要はないが、蛇行防止効果を十分に得るためにはその断面を略矩形とすることが好ましい。

蛇行防止ガイド部材の厚みは、蛇行防止効果や耐久性等の観点から、０.０５ｍｍから３ｍｍ程度が好ましい。なお、蛇行防止ガイドの幅や長さは、エンドレスベルトの形状や大きさに応じて適宜設定される。

また、ベルト本体の裂けによるベルト破壊の防止として、エンドレスベルトの内外周面に強度の向上を目的に補強テープを貼設してもよい。補強テ−プ部材としては、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂等を挙げることができるが、補強効果のある樹脂であれば特に制限はない。

補強テープ及び蛇行防止ガイドの貼設位置は、蛇行防止効果、補強効果を奏する限りエンドレスベルトのいずれの箇所でも構わないが、蛇行防止効果、耐久性、補強効果の観点から、エンドレスベルトの両端部或いは片端部に貼設することが好ましい。

以下、本発明の構成と効果を具体的実施例によりさらに説明する。また、実施例等における評価項目は下記のようにして測定を行った。なお、本発明は、かかる実施例、評価方法に限定されるものではない。

＜使用材料＞
実施例及び比較例においての使用材料は下記の通りである。
１．蛇行防止ガイド部材
・ポリカーボネート系ウレタンゴム（日本マタイ（株）製エスマーＵＲＳ６６°）
・ポリエステル系ウレタンゴム（日本マタイ（株）製エスマ−ＵＲＳ６５°）
・ポリエステル系ウレタンゴム（日本マタイ（株）製エスマ‐ＵＲＳ７０°）
２．エンドレスベルト
・ポリイミド製エンドレスベルト
３．補強テープ
・ポリエステルテープ（日東電工（株）製Ｎo.３１Ｂ）
＜評価方法＞
実施例及び比較例の評価方法は次の通りである。
１．摩耗試験
擦り試験機（上島製作所製、ＵＦＲＵＢＢＩＮＧＴＥＳＴＥＲ）を用い、相手材をサンドペーパー♯２８０として、荷重１ｋｇ、面積８２ｍｍ^２（φ２６）、ストローク３０ｍｍ、回数１０００回の条件で摩耗試験を行った。ガイド部材の耐摩耗性を評価するための摩滅指数は、重量損失法に基づく以下の式
摩滅指数＝[損失重量（ｍｇ）×１０００]／回数
により算出した。例えば、回数５０００回の試験で損失重量が５００ｍｇの場合には、摩滅指数は１００となる。
２．耐久性試験
エンドレスベルト幅３００ｍｍの両端ガイド付の外径３００ｍｍのエンドレスベルトをロール径φ３０ｍｍ、ロール速度１００ｍｍ／分、ベルト張力５ｋｇ／３００ｍｍの条件で１００時間連続駆動させ、ガイドの削れについて評価した。変化がないものを○、ガイドの削れが発生したものを×、ガイドの削れが多かったものを××とした。

（実施例１）
厚さ８０μｍ、外径φ３００ｍｍ、幅３００ｍｍのポリイミド製エンドレスベルトの外内面端部にベルト両端部に沿わせてそれぞれ、幅１０ｍｍ、厚み１００μｍ（粘着剤層５０μｍ）の補強テープを貼り付けた。蛇行防止ガイド部材となる厚さ１．０ｍｍ、幅５ｍｍの（１）ポリカーボネート系ウレタンゴム（日本マタイ（株）製エスマ‐ＵＲＳ６６°）を両面テープで貼り付け、蛇行防止ガイド付エンドレスベルトを得た。得られたベルトを用いて耐久性試験により評価した結果、耐久性試験後もガイドの削れは認められなかった。また、ガイド部材であるポリカーボネート系ウレタンゴムを磨耗試験にて摩滅指数を測定した。図３に示したように、粗面、平滑面とも摩滅指数１以下（粗面：０．２、平滑面：０．４）であった。

（比較例１）
蛇行防止用ガイドに使用する材料が（２）ポリエステル系ウレタンゴム（日本マタイ（株）製エスマ‐ＵＲＳ６５°）以外は、実施例１と同様のベルトにて耐久性試験により評価した結果、耐久性試験後、ガイド削れの磨耗紛がベルト内面に非常に多く確認された。また、ガイドである（２）ポリエステル系ウレタンゴムを磨耗試験にて摩滅指数を測定した。図３に示したように、粗面、平滑面とも摩滅指数１２以上（粗面：１７、平滑面：１４）であった。

（比較例２）
蛇行防止用ガイドに使用する材料が（３）ポリエステル系ウレタンゴム（日本マタイ（株）製エスマ−ＵＲＳ７０°）以外は、実施例１と同様のベルトにて耐久性試験により評価した結果、耐久性試験後、ガイド削れの磨耗紛が若干確認された。また、ガイドである（３）ポリエステル系ウレタンゴムを磨耗試験にて摩滅指数を測定した。図３に示したように、粗面、平滑面とも摩滅指数４以上（粗面：４．２、平滑面：４．５）であった。

＜試験結果＞
各実施例および比較例の結果を表１にまとめる。

表１に示すように、蛇行防止ガイド部材にポリカーボネート系ウレタンゴムを使用した蛇行防止ガイド付エンドレスベルトでは、ガイドの削れ、摩耗紛の発生が防止される。

電子写真式複写機の中間転写装置におけるエンドレスベルトの使用状態を説明するための概略構成図本発明にかかる蛇行防止ガイド付エンドレスベルトを例示する説明図摩耗試験におけるウレタンゴムの摩滅指数を示す図

符号の説明

１感光ドラム
６中間転写ベルト（エンドレスベルト）
７，８，９ローラー
１１記録紙
２１エンドレスベルト
２２蛇行防止ガイド

Claims

樹脂製のエンドレスベルトに粘着層或いは接着層を介して蛇行防止ガイドが貼設されるエンドレスベルトにおいて、蛇行防止ガイド部材がポリカーボネート系ウレタンゴムであることを特徴とする蛇行防止ガイド付エンドレスベルト。
前記蛇行防止ガイドの摩耗試験での摩滅指数が１以下であることを特徴とする請求項１記載の蛇行防止ガイド付エンドレスベルト。