JP2012014201A - 蛇行防止ガイド付エンドレスベルト - Google Patents

Abstract

【課題】 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を目的とする。
【解決手段】 樹脂製のエンドレスベルト２１に粘着層あるいは接着層を介して蛇行防止ガイド２２が配設されるエンドレスベルト２１において、ベルトの内面あるいは内外両面に補強テープ２３を施し、前記内面に貼り付ける補強テープ２３の表面動摩擦係数が、０．４以下である。ベルトの内面の端部に粘着層を介して貼り付けられる補強テープの幅が、補強テープ上に形成される両面テープおよび蛇行防止ガイドの幅より大きい。
【選択図】 図２

Description

本発明は、蛇行防止ガイドが配設されているエンドレスベルトに関し、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、チャジャー３により帯電され、霧光器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やすく、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たり、エンドレスベルトが蛇行により破壊するという問題が生じることがあった。

このような蛇行を防止するために、エンドレスベルトに蛇行防止部材（ガイド）を設置する技術が知られている（特許文献１および２を参照）。

特開２０００−３１０２９１号公報 特開２００２−８７５６８号公報

そこで、本発明は、上記のエンドレスベルトが蛇行により破壊するという課題に対して、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を目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意研究を重ねた結果、以下に示すエンドレスベルトにより上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに到った。

本発明は、樹脂製のエンドレスベルトに粘着層あるいは接着層を介して蛇行防止ガイドが配設されるエンドレスベルトにおいて、ベルトの内面あるいは内外両面に補強テープを施すことを特徴とする。このように蛇行防止ガイドの少なくともベルトとの間の面（内面）に補強テープを施すことによって、ベルトの駆動に伴う応力集中を緩和し、エンドレスベルト本体の破壊を防止できるようになるとともに、蛇行防止ガイドのズレや脱落を有効に防止することができる。特に、エンドレスベルトの両面（内外両面）に補強テープを施すことによって、さらに長期の使用におけるエンドレスベルト本体の破壊を防止できるようになる。

また、上記蛇行防止ガイド付エンドレスベルトであって、前記内面に貼り付ける補強テープの表面動摩擦係数が、０．４以下であることを特徴とする。エンドレスベルトであっては、ベルト駆動時のロール屈曲部のストレス等の種々の応力がかかることから、長期の使用には、こうした応力を逃がす機能を有することが好ましい。ベルトの内周面に貼り付ける補強テープは、ベルトの機械的に補強に加え、補強テープとベルト間の動摩擦係数を所定範囲内にすることで、こうした応力を吸収する機能を有することとなる。つまり、本発明では、ベルトとの摩擦の緩和の観点から、補強テープの表面動摩擦係数が、０．４以下であることが好ましいことを見出したものである。

以上の本発明のように、エンドレスベルト本体の片端あるいは両端に補強テープを内外両面あるいは内面に配設した上に配設した蛇行防止ガイドは、ベルト破壊を防止でき、これにより耐久寿命の長いエンドレスベルトを得ることができる。

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 本発明の蛇行防止ガイド付エンドレスベルトの斜視図

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あるいは接着層を介して蛇行防止ガイドが配設されるエンドレスベルトであって、ベルトと蛇行防止ガイドの間（内面）あるいはベルトの内外両面に補強テープを施すことを特徴とする。つまり、本発明の蛇行防止ガイド付エンドレスベルトは、樹脂製エンドレスベルトに、内外両端面あるいは内端面に補強テープを配設し、さらに、蛇行防止ガイドが配設されているものである。具体的には、図２に例示するようなエンドレスベルトが挙げられる。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、補強テープ２３を介して貼り合わされている。図２（Ａ）は、その全体図、図２（Ｂ）は局部拡大図を例示している。なお、エンドレスベルトの内外両面に補強テープを配設した場合には、図２（Ｃ）に例示するような構成になり、エンドレスベルトをより強固に補強することができる。

ここで、補強テープ及び蛇行防止ガイドは、蛇行防止効果、耐久性、補強効果の点から、エンドレスベルトの両端部あるいは片端部に通常設ける。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（接）着層を介して貼り合わされている。図２ではエンドレスベルト２１の内面に補強テープ２３及び蛇行防止ガイド２２が配接されているが、補強テープ２３は表裏両面に配接してもよい。補強テープ２３の繋ぎ目はラップさせてもさせなくてもよいが、通常繋ぎ目部分は１０〜２０ｍｍラップさせるのが望ましい。また、蛇行防止ガイド２２及び補強テープ２３の一端面は、エンドレスベルト２１の端面に合うことが好ましい。端面において三重層を形成することで、補強機能を有効に働かせることができると考えられる。

このように、本発明のエンドレスベルトは、ベルト両端あるいは片端に内外両面あるいは内面に配設される補強テープに、さらに、粘（接）着剤層を介して、配設される蛇行防止ガイド部材がローラ部等での変形に対し、蛇行防止ガイドの脱落及びベルト本体の破壊を防ぐことができる。また、補強テープを外内両面に配設する方が、効果はあると思われるが、内面への配設のみで、充分効果が得られる。これは、ベルト本体の蛇行による応力集中が、外面に配設した時より、内面に配設した方が、緩和されるためと考えられる。

ここで、蛇行防止ガイド部材、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。

また、補強テープ部材としては、具体的に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からなどが例示でき、補強効果のある樹脂であれば、特に制限は無い。ここで、補強テープに用いられるフィルムの幅と厚みは、特に制限はなく、幅５〜２０ｍｍ、厚み２０〜２００μｍが望ましいが、特に限定されるものではない。

ここで、ベルト内面に貼り付ける補強テープの表面動摩擦係数が、０．４以下であることが好ましい。つまり、ベルトの内周面は、ベルト駆動時のロール屈曲部のストレス、ベルト端部に施した蛇行防止用のリブ接着部へのストレス、ベルトエッジ部へのストレス等の応力がかかることから、補強テープとベルト間における動摩擦係数を所定範囲内にすることで、こうした応力を逃がすことが好ましい。本発明では、補強テープの表面動摩擦係数が、０．４以下であることが好ましいことを見出したものである。

補強テープの表面動摩擦係数は、以下の方法によって測定した値をいう。つまり、ベルトの内面端部に貼り合わせた状態で任意の 点をサンプリングし、各々テープの周方向について、往復動摩擦試験機（バーデンレーベン）（オリエンテック社製、ＡＦＴ−１５Ｂ）によって、相手材として鋼球を用い、試験荷重２００ｇ、移動速度１５０ｍｍ／ｍｉｎ、移動回数５往復の条件下での動摩擦係数を測定し、平均値を求めた。

エンドレスベルトと蛇行防止部材を粘着または接着する方法は、特に限定されるものではなく、公知の方法により公知の粘着剤または接着剤を塗布して粘着層または接着層を形成し、かかる層を介して粘着または接着することができるが、取り扱いのし易さの点から粘着剤または接着剤を有する両面テープにより粘着する方法が好ましい。

蛇行防止ガイド部材は、ウレタンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム等、ロールの駆動に追従する材料が好ましいが、特に限定するものではない。また、接着する方法は、特に限定されるものではなく、公知の粘（接）着方法により粘（接）着することができる。

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。また、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。

なお、蛇行防止ガイドの幅と補強テープの幅との関係については、同じ幅、あるいは補強テープの幅がより大きいことが好ましい。補強機能を大きくすることができることに加え、蛇行防止ガイドの脱落を効果的に防止することができるためである。

また、粘着剤あるいは接着剤としては、アクリル系、シリコン系、ゴム系等が挙げられる。粘着層あるいは接着剤の厚みも特に制限はなく、厚み５〜１００μｍが望ましい。

以下、具体的実施例により本発明をさらに説明する。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、本発明がかかる実施例、評価方法に限定されるものでないことはいうまでもない。

＜評価方法＞
（１）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、ベルトの破壊について評価した。変化がないものを○、ベルトの破壊が発生したものを×とした。
＜使用材料＞
（１）蛇行防止ガイド部材：ウレタンゴム（タイガースポリマー製タイプレンＴＲ１００−５０ ）
（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（日東電工製ＮＯ．３１Ｂ）

＜実施例１＞
厚さ８０μｍ、外径の３００ｍｍ、幅３００ｍｍのポリイミド製エンドレスベルトの内外両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。このときの補強テープの表面動摩擦係数は、０．４であった。蛇行防止ガイド部材となる厚さ１．０ｍｍ、幅５ｍｍのウレタンゴム（タイガースポリマー製タイプレンＴＲ１００―５０）を両面テープで貼り付けた。次いで、得られたエンドレスベルトを用いて耐久性試験にて評価した結果、耐久試験後もベルトの破壊は起きなかった。

＜実施例２＞
補強テープの貼り付け位置をエンドレスベルト端部の内面に貼り付ける以外は、実施例１と同様に蛇行防止ガイド付エンドレスベルトを作製した。得られたエンドレスベルトにて耐久性試験評価した結果、試験後もベルトの破壊は起きなかった。

＜比較例１＞
補強テープの貼り付け位置をベルト端部の外面に貼り付ける以外は、実施例１と同様に蛇行防止ガイド付エンドレスベルトを作製した。得られたエンドレスベルトにて耐久性試験評価した結果、耐久試験開始後、３５時間で補強テープの境目でベルトの亀裂が発生した。

＜比較例２＞
補強テープを貼り付けない以外は、実施例１と同様に蛇行防止ガイド付エンドレスベルトを作製した。得られたエンドレスベルトにて耐久性試験評価した結果、試耐久試験開始後、１５時間でベルト破壊が発生した。

＜比較例３＞
表面動摩擦係数が０．５である補強テープを用いたこと以外は、実施例１と同様に蛇行防止ガイド付エンドレスベルトを作製した。得られたエンドレスベルトにて耐久性試験評価した結果、耐久試験開始後ベルト破壊が発生した。

＜試験結果＞
上記の試験結果を、表１に纏める。

表１より、実施例１および２で得られた蛇行防止ガイド付エンドレスベルトは、１００時間の連続耐久試験期間中、ガイド部材の剥がれもベルトの破壊も起きなかった。一方、比較例１〜３で得られた蛇行防止ガイド付エンドレスベルトは、１００時間の連続耐久試験期間中、それぞれ２５時間あるいは３５時間経過後にガイド部材の剥がれが生じ、１００時間後にはベルト本体の端部に割れが発生していた。

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
１１ 記録紙
２１ エンドレスベルト
２２ 蛇行防止ガイド
２３ 補強テープ

Claims (1)

1. 樹脂製のエンドレスベルトに粘着層あるいは接着層を介して蛇行防止ガイドが配設されるエンドレスベルトにおいて、
   ベルトの内面の端部あるいは内外両面の端部に補強テープを施し、
   前記ベルトの内面に貼り付けられる前記補強テープ面の表面動摩擦係数が、０．４以下であり、
   前記ベルトの内面の端部に粘着層を介して貼り付けられる前記補強テープ上に、両面テープを介して前記蛇行防止ガイドが形成され、当該粘着層の層厚みが５０μｍ以下であり、
   前記ベルトの内面の端部に粘着層を介して貼り付けられる前記補強テープの幅が、当該補強テープ上に形成される前記両面テープおよび前記蛇行防止ガイドの幅より大きいことを特徴とする蛇行防止ガイド付エンドレスベルト。
   

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