JP3549636B2 - 可撓性無端継目ベルト - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルトの継目部とベルトの隣接部との間に厚さの違いが実質的に存在しない改良された継目品質及び平滑度を有し、ベルト材料と化学的且つ物理的に適合する材料でベルトの相互かみ合い要素（ｍｕｔｕａｌｌｙ ｍａｔｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔ ）間の隙間に形成された強度を増大させる結合を有する可撓性無端継目ベルト（ｅｎｄｌｅｓｓ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｓｅａｍｅｄ ｂｅｌｔ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
これまでに成された最も重要な発明は、恐らく車輪の発明であろう。それとほぼ同等の重要性を有する後続の発明の１つは、多分ベルトに関するものであろう。ベルトは、始めは、ウェブ材料の２つの端部を取り、縫い合せ、ワイヤ止め、ステープル止め、接着剤接合等の種々の技法でそれらを互いに固定して製造された。このように接合された又は継ぎ合わされたベルトは、のこ刃等の装置を駆動（ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ ）するためにモータ等の動力源から回転運動を伝達するような多くの応用には適しているが、今日の一般的な実施に際してのより高度なベルトテクノロジーの応用の多くにおいては満足すべきものではない。現在のテクノロジーでは、ベルトの多くの応用は、更により高精度の品質及び効用を必要とする。特に、受光体（例えば、感光体）、中間シート及び／又は画像移動装置（ｉｍａｇｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｄｅｖｉｃｅ）、溶融部材（ｆｕｓｉｎｇ ｍｅｍｂｅｒ ）又は転写定着装置（ｔｒａｎｓｆｉｘ ｄｅｖｉｃｅ ）として使用するための静電写真（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｏｇｒａｐｈｉｃ ）及び電子写真（ｅｌｅｃｔｒｏｇｒａｐｈｉｃ）画像形成装置及びプロセス等におけるような特別の応用では、ベルトの実行する動作又はベルト上で実行される動作を物理的（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｌｙ）に妨げるようなベルト継目が無い継目無しベルトを提供することが理想的である。これは理想的ではあるが、継目無しベルトの製造はかなり高精度で高価な製造プロセスを必要とし、特に、大型ベルトでは製造プロセスは更に高精度、困難、且つはるかに高価である。その結果として、これらのプロセスで使用可能な継目ベルトを提供するための種々の試みが行われてきた。継目ベルトを製造するための以前の試みは、ベルトに大きく依存しており、その場合、ベルト材料の２つの端部が継目を形成するために被せられる又は重ね合せられ、あるいは互いに突き合せられ、熱によって、もしくは接着剤の使用又は超音波溶接等の他の接着手段によって物理的（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｌｙ）に固定されていた。
【０００３】
典型的な突合せ技法に従って形成されたベルトは多くの目的を満足させるが、ベルト材料の２つの端部を単に突き合わせただけで形成される接触面積が狭いため、結合、強度及び可撓性が制限される。更に、突合せ又は重ね合せ技法に従って形成されたベルトはベルト表面に隆起（ｂｕｍｐ）又は他の不連続性を与え、これによりベルトの隣接部の間にベルトの厚さに応じて０．０１０インチ（０．０２５４ｃｍ）又はそれ以上の高さの差がもたらされ、多くの応用で性能障害（ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｆａｉｌｕｒｅ ）が起こる。例えば、最も厳しい問題の１つは、トナー画像の転写後に画像形成ベルトの残余トナーをクリーニングすることに関係する。ベルトとクリーニングブレードとの緊密な接触が必要とされる。ベルトに隆起、クラック又は他の不連続があるとブレードの密着（ ｔｕｃｋ ） が妨害され、トナーはブレードの下を通過し、クリーニングされなくなる。更に、高さに差のある継目がクリーニングブレードで繰返し衝突されると、未転写の残余トナーが継目の不規則表面に捕獲される場合がある。更に、この衝突動作を繰返し受ける受光体は、継目がクリーニングブレードによって常時摩滅を受けるときに、継目が剥がれやすい。その結果、ブレードのクリーニング寿命及び受光体の全寿命はいずれも大幅に短くなり、コピー品質も低下する。その上、このような継目高さの不規則性はゼログラフィック現像に振動ノイズを与える。振動ノイズはベルト上のトナー画像を乱し、解像度及びトナー画像の最終コピーシートへの転写の質を低下させる。このことは、受光体ベルト上に液体又は乾式現像剤の多色層の付与（続いて、最終コピーシートへ転写される）を必要とする応用では特によく起こることである。これらの応用では、継目と継ぎ合されていない隣接部との間に０．００１インチ（０．００２５４ｃｍ）より少ない継目高さの差異を与えることが望まれる。更に、ベルト厚さに不連続性が存在すると、撓み寿命（ｆｌｅｘ ｌｉｆｅ ）及びベルト強度の持続性が低下する。ベルト強度の持続性は、長期使用のためには、継ぎ合されていない母体材料の８０〜９０％であるのが望ましい。更に、このようなベルトの不連続性又は隆起は、並進振動 （ ｔｒａｎｓｌａｔｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎｓ ） の結果、現像中の不正確な画像の位置合わせ、不正確なベルトトラッキング及び運転品質 （ ｍｏｔｉｏｎ ｑｕａｌｉｔｙ ） の総合的な悪化をもたらす。
【０００４】
上記記載された無端パズルカット継目ベルトは多くの応用において十分に機能するが、継目でのベルト端部のより強固な接合が所望される更なる応用が存在する。本発明はこの目的に関するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の主要な目的は、継目無しベルトと性能が実質的に同等であり、物理的に視認不可能な（ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｌｙ ｉｎｖｉｓｉｂｌｅ ）継目を有する継目ベルトを提供することである。
【０００６】
本発明の更なる目的は、性能障害、即ち並進振動 （ ｔｒａｎｓｌａｔｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎｓ ） によるクリーニングブレード性能、画像位置合わせ、ベルトトラッキング又は運転品質の低下、をもたらす隆起又は高さの差が、継目部と継目の両側の継ぎ合わされていない部分との間に実質的に存在しない無端継目ベルトを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の主要な態様によると、ノードのパズルカットパターンの複数の相互かみ合い要素を有するベルト材料の２つの端部を接合して形成される可撓性継目ベルトを提供することによって上記目的は達成される。端部の分離を防止するために嵌合関係の平面であり、物理的に（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｌｙ）接合されて継目を形成するノードは、可撓性継目ベルトが実質的に均一な厚さを有する無端ベルトとして本質的に機能できるようにする。ここで、継目は、相互かみ合い要素の間に少なくとも部分的に継目補強材料で充填された溝（ｋｅｒｆ）又は隙間を有する。継目補強材料は、ベルトを製造する材料と化学的及び物理的に適合性があり、ベルト材料と結合される。この強化結合は、継目の少なくとも一方の側に配置され継目を実質的に覆う、適合性のある材料のストリップ（細片）又はこの適合性のある材料のコーティングを有する基体（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ） に、熱及び圧力の少なくとも一方を付与することにより形成された。接着の形成後、基体を取り除いてもよい。
【０００８】
本発明の更なる態様では、適合性のある材料のストリップは継目の両側に存在し、補強材料はベルトが製造される材料と同一であっても、異なってもよい。
【０００９】
本発明の更なる態様では、ベルト材料は加熱により軟化し、適合性のある材料のストリップは、加熱により溶融されて相互かみ合い要素の間の隙間を充填するのに十分な量で存在する。
【００１０】
本発明の更なる態様では、適合性のある （ ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ ） 材料のストリップの溶融時の体積は、相互かみ合い要素間の隙間を充填するのに十分である。
【００１１】
本発明の更なる主要な態様は、補強材料と隣接して嵌合するかみ合いベルト要素との間の継目に実質的に厚みの差が存在しないことである。
【００１２】
本発明の更なる態様は、パズルカットパターンの対向表面が互いに十分完全に物理的に結合されて、可撓性継目ベルトが無端ベルトとして本質的に機能できるようになることである。
【００１３】
【発明の実施の形態及び実施例】
図面を連続して参照し、更に以下の説明を参照して、本発明は更に詳細に説明される。本発明に従って形成される継目は、ベルト材料端部の間の幾何学的関係により互いに保持されて強度、たわみ性及び機械寿命が向上されている。ベルト材料端部はパズルカットにより互いに固定される。これは、継目の相互かみ合い要素の間の溝又は隙間を少なくとも部分的に充填する化学的及び物理的に適合性のある継目補強材料と一緒に、２つの端部が通常のパズルのように互いに嵌まり合うことを意味する。継目は、少なくとも実質的に継目を覆う適合材料のストリップに熱及び／又は圧力を加えることにより形成された。これは、ベルトの継目と残りの部分との間に厚みの差が実質的に存在しない改良された継目品質及び平滑度を提供する。これにより、上記のように、画像形成位置合わせ及び制御が向上される。更に、高さの差が小さいほど、ベルトは速く移動できることに注意すべきである。図１を参照して、ベルト１０が水平であろうと垂直であろうと、平坦な面に置かれる場合に、継目１１の物理的な嵌合関係が２次元面に存在することに留意すべきである。図１において継目はベルトの２つの平行な側面に直交していることが示されているが、理解されるように、この平行な側面に関して角度がつけられる、即ち斜めにされてもよい。これにより、システム内で発生するノイズはより均一に分散され、各かみ合い要素又はノード上にかかる力を減少させることが可能である。継目部と隣接する継ぎ合わされていない部分との間の継目高さの差が約０．００１インチ（約０．００２５４ｃｍ）よりも小さいこと、撓み寿命（ｆｌｅｘ ｌｉｆｅ ）及びベルト強度の持続性がベルト材料の８０〜９０％であること、及び継目を損傷せずに少なくとも５００，０００サイクルが可能な継目の結合強度及び可撓性があることが所望される。特定の用途において、このことは、２００万枚の印刷をするベルトの寿命を提供する。
【００１４】
可撓性無端継目ベルトは、任意の適切な材料で製造することができる。典型的な材料には、米国特許第４、２６５、９９０号に記載されるような多層化できる受光体材料や、種々の熱可塑性及び熱硬化性ベルト材料が含まれる。あらゆる適切なベルト材料を使用することができ、典型的な材料には、ポリエステル類、ポリウレタン類、ポリイミド類、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン類、及びナイロン等のポリアミド類、ポリカーボネート類、アクリル樹脂類 （ ａｃｒｙｌｉｃｓ ） が含まれる。更に、シリコーン、デュポン社のヴァイトン（Ｖｉｔｏｎ ）等のフルオロカーボン類、ＥＰＤＭ及びニトリル類等のエラストマー材料も含まれる。一定の目的のためには、金属の布及び紙でさえも使用することもできる。ベルト材料は、引張強さ、ヤング率（典型的には１×１０^３ 乃至１×１０^６ ）、電導度（典型的には１０^８ 乃至１０^１１オーム・ｃｍ）体積抵抗率、熱伝導率、安定度、撓み強度等（また、ある応用では、転写定着 （ ｔｒａｎｓｆｉｘ ） 、高温にさらせることができること等）、特定の用途に対して適切な物理特性を有するように選択される。ベルト材料のその他の重要な特性には、その用途により、表面エネルギ（例えば、トナーを良好に離すためには低いことが所望される）、光沢、誘電率及び強度が含まれる。
【００１５】
パズルカットパターンは、ダイカッティングや、許容時間内に所望のカットを提供する十分な幅及び強度のビームを発生するＣＯ _２ レーザ又はエキシマレーザ等の市販のレーザを用いるレーザカッティング等の従来の成型技法に従って形成することができる。レーザビームによるカッティングに続いて、必要ならば、空気、超音波又はブラッシングによってバリとりが行なわれ、クリーニングされる。２つの端部を接合して形成されるパズルカットパターンに加えて、パズルカットパターンは、間にベルト材料を入れて形状を打ち抜く雄及び雌型パンチにより、各端部に形成されることもできる。あるいは、材料上を転がる車輪上のパターンであってもよい。
【００１６】
図面からわかるように、パズルカットパターンは事実上、図２に示されるように雄型１３及び雌型１５の嵌合部の同一のポスト又はネック１４及びヘッド又はノード１６パターンや、図３に示されるように雄部１８及び１９と雌部２１及び２３を有するマッシュルームのような形状のパターンや、図４に示されるばち形（ ｄｏｖｅｔａｉｌ ）パターン等のノードパターンを含む任意の形態を取ることができる。図５に示されるパズルカットパターンは、嵌合歯２４の付いた複数の雄型フィンガ２２と、組み合わされたときに歯２４と嵌合するための凹部２８を持った複数の雌型フィンガ２６と、を有する。嵌合要素間の応力集中を減少し、図１のロール１２等の湾曲部材の回りを移動する際に完全に分離するのを防止するために、嵌合要素が全て湾曲かみ合い要素を有することが重要である。湾曲かみ合い要素を有する場合の応力集中は、四角い角を持つものよりも低いことがわかっている。四角い角を持つ場合、応力は均一に分散されるのではなく集中し、更には故障の可能性につながる。
【００１７】
物理的な結合、強度及び結合の可撓性は少なくとも５０００００サイクルのベルト循環を支持できなければならず、継目部と継目の両脇の継ぎ合わされていない部分との間の高さの差は約０．００１（約０．００２５４ｃｍ）インチであり、継目はベルト母体材料の強度の少なくとも８０％、好ましくは９０％の引張強さを有する。
【００１８】
以下は、継目の物理的な完全性（一体性）（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）に必要とされる種々のベルト及び材料パラメータ間の相互関係についての議論である。
【００１９】
継目の物理的完全性は、多数の形状について、特に円の部分を形成し反対側のネックによって相互に接続するノードを含む好ましい形状について、調査及び分析された。負荷条件下での歪みを決定するために、このようなノードはそれぞれ、ノードを基部へ接続するネックの最も狭い部分に固定された梁とみなされ、各歯（ノード及びネック）の歪みは梁に関する負荷の方向によって計算される。継目が負荷下でばらばらにならないことを保証するために、負荷が梁に垂直の最悪条件下の場合の各歯の最大歪みは、ベルト自身の厚さを越えてはならない。明らかに、歯の歪みがベルトの厚さを越えると、継目は分離するであろう。上述の簡単な分析において、ベルトが負荷下で分離しないように、形状を代表する材料パラメータＭと幾何学的パラメータＧとを結び付ける主な関係は次の通りである。
【００２０】
【数１】

【００２１】
この関係において、Ｍは次式で与えられる無次元量である。
【００２２】
【数２】

【００２３】
またＧは次の比を示す。
【００２４】
【数３】

【００２５】
ここで、Ｎはベルト上に作用する単位幅当たりの全負荷（即ち、ポンド／インチ） 、Ｅはベルト材料の弾性率、ｔはベルトの厚さ、Ｒは継目を形成する円形ノードの半径、ｗは２つの隣接ノード間の１つの全周期の波長である。式（１）は材料パラメータＭと幾何学的パラメータＧの間の１対１の関係である。従って、そのうちの１つが与えられれば、もう１つのパラメータがわかる。更に、これら２つのパラメータの無次元の性質のため、Ｍ及びＧの特定の値の対に含まれる変数の組合せは無限数存在するという事実によって、式（１）を満たす各値の対で多数の形状が具体化される。ノードの幾何学的調査によって、構造は、肩、即ち継目を支持する隣接歯間に干渉が存在する部分と、負荷下での強度を示す各歯のネックと、の２つの主要な特徴により特徴付けられることが示される。肩のサイズは、強度を弱めるほどネックを小さくせずに継目の物理的完全性を保証するのに十分でなければならない。この点では、図６（Ａ）、図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）に注目する。これらの図で視覚的に観察できるのは、図６（Ａ）のネックのサイズは非常に小さく、図６（Ｃ）の肩のサイズは十分な干渉接触を提供しないが、図６（Ｂ）の幾何学は最適に見えることである。以下の表１及び２は確認されたベルト特性について種々のパラメータを示す。全てのサンプルは上記のように機能するだろうが、Ｇの値は０．６が良好な妥協値である。もちろんサンプルの多くは、製造の容易さ、コスト、応力許容差等の因子に関して実行するのは実際的でない。式（３）によって、Ｇは１／２と１の間を変動できるだけであり、最初の値は肩がゼロの場合に関連し、二番目の値は歯のネックがゼロで、ノードが強度を持たない場合に関係することがわかる。Ｍ又はＧのいずれかがわかると、上記の式及び他の標準的な幾何学的関係を援用して、完全な形状が確定される。実際のベルトでの測定は大体において上記解析を確認した。解決の方法論を説明するために、ヤング率Ｅ＝５×１０^５ ｐｓｉ （約 ５ × １０ ^５ × ６．８９５ × １０ ^３ ＝３．４８ × １０ ^９ Ｎ／ｍ ^２ ）及び厚さｔ＝０．００４インチ（約 ０．００４ × ２．５４ × １０ ^−２ ｍ ）のベルト材料がＮ＝２．０ポンド／インチ（ベルト幅）（約 ２．０ × ４．４４８／（２．５４ × １０ ^−２ ）＝３．５０ × １０ ^２ Ｎ／ｍ ）の引張りを受けると仮定する。Ｈは継目の一方の側の１つのノードと継目の他方の側のノードとの中心間の垂直な高さである。継目がばらばらにならないような解決の可能性は以下の表１及び２で与えられる。継目の完全性とノード強度との間の妥協値として値Ｇ＝０．６が選択される場合、次のことがわかる。
【００２６】
ノード直径 Ｄ＝０．４４８ｍｍ
周期 ｗ＝０．７４７ｍｍ
ネック幅 ｇ＝０．２９９ｍｍ
ノード高さ Ｈ＝０．６９６９６
【００２７】
【表１】

【００２８】
【表２】

【００２９】
ベルトの中断 （ ｔｉｍｅ ｏｕｔ ） 又は非機能的領域を最小限にするために、継目の幅はできるだけ狭くするのが望ましい。更に、これにより、継目は、トナー又は現像剤画像の形成及び転写等のベルトの機能性に関係しないように示されることが可能になる。一般的には、継目は約１ｍｍ乃至約３ｍｍの幅である。
【００３０】
図２に示される実施例を参照すると、継目は、典型的には、ロール直径、材料弾性率又は他のパラメータに応じて長さ１６乃至１８インチ（４０．６４乃至４５．７２ｃｍ）のベルトでおよそ１インチ（２．５４ｃｍ）の幅を有する。また、ポスト及びヘッドパターンは雄／雌型のパンチカットから形成され、各端部は別々に切断され順次接合されて、手動で継目上を回転される壁紙縫合機として使用されるのと同様のローラで継目を形成し、パズルカットパターンの嵌合特性を完成させる。
【００３１】
ベルト材料の２つの端部は互いに嵌合関係に物理的に配置されることにより接合される。これは、圧力をかけて嵌合要素を適切に配置する又はかみ合わせることを必要とする。
【００３２】
更に、先に説明したように、可撓性無端継目ベルトは、パズルカットパターンの複数の相互かみ合い要素により嵌合関係に接合されて、継目を形成する。継目は、ベルトを製造する材料と化学的及び物理的に適合し、ベルト材料と結合される継目補強材料で少なくとも部分的に充填される相互かみ合い要素の間に溝又は隙間を有する。この結合は、適合材料のストリップに熱及び／又は圧力を加えることにより形成され、該ストリップは、少なくとも実質的に継目を覆って少なくとも継目の一方に配されても、又は継目の両側に配されてもよい。補強材料は、ベルトが製造された材料と同一でも又は異なってもよく、先に論じられた材料から選択することができ、ベルト材料と化学的及び／又は物理的に結合することができる。典型的な材料はポリカーボネートとすることができ、これは、カーボン繊維で充填されてもされなくてもよく、材料のしわを抑える。継目上のストリップとして、又は結合が形成された後に取り除かれる基体のコーティングとして、補強材料を適用してもよい。典型的なこのような基体には市販されているポリイミド類やマイラー（Ｍｙｌａｒ） のようなポリエステル類が含まれる。
【００３３】
相互かみ合い要素の間の隙間を充填するために、継目補強ストリップ中にこの適合する材料を溶融することは可能であるが、必ずしもベルト継目材料を溶融する必要はない。溶融は、ベルト継目材料と補強材料との間の接着を最大化するという効果を有し、特にその両方の材料がポリカーボネートである場合に特定の用途を有する。一方、他の用途において、例えば、ベルト材料がマイラーのようなポリエステルであり、継目補強材料がポリエステルのストリップ等である場合、ベルト材料を軟化させることだけが必要とされることがある。典型的には、継目補強材料として用いられ得る材料は、ベルト自体の製造にも用いられ得る材料である。ストリップが継目の少なくとも一方の側に継目を覆って配されると、熱及び／又は圧力を適合材料のストリップに加えることにより継目補強材料とベルト材料の間の化学的及び／又は物理的結合を形成することができる。特定の用途では、インパルス溶接（ｉｍｐｕｌｓｅ ｗｅｌｄｉｎｇ） を用いることができる。このインパルス溶接において、溝を充填してベルト材料との接着結合を形成するために、熱及び圧力をストリップに同時に加えて、ベルト材料を少なくとも軟化させ、補強材料１７（図１１参照）を溶融させる。この点に関して、加えられる熱は、継目を形成すると共に継目を溶融又は分解させることにより継目を破壊する熱を越えないことが重要である。その他の熱源には、従来の加熱ロール、簡便な加熱アイロン、熱と圧力の組み合わせを提供する超音波溶接又は２つのロールの加熱ニップが含まれる。
【００３４】
継目補強材料のストリップの大きさ（サイズ）は、継目よりも狭くなく、少なくとも継目と同じ幅であり、パズルカット継目部材の二つの側面の間の溝空間を充填する量の接着剤を与える厚みを有する。この点では、先ずベルト材料の継目及び補強材料に熱を加えて、次に圧力を加えることは可能であるが、パズルカット継目部材の２つの側面の間の空間に軟化した補強材料を押入するために以前として軟化条件下にあることにも留意するべきである。加えられた圧力は、溝を充填し、結合された接合部の厚さを最小限にするのに十分でなければならない。このプロセスは、明らかにベルト継目材料と継目補強材料との間の物理的結合を与えるものであるが、化学的な結合を与えるものであってもよい。この典型的な例は、ベルト材料がポリイミドであり、且つ継目補強材料がポリイミドのストリップの場合である。
【００３５】
以下の例は、本発明の実施に従って複数のパズルカット継目を有する継目ベルトの組み立て及び試験を説明する。
【００３６】
例Ｉ
ダイカッタを用いて、１インチ（２．５４ｃｍ）幅のポリイミド材料を機械的に切断し、約０．５ｍｍのノード半径及び約０．７０ｍｍの中心間の間隔を提供した。次に、１インチ（２．５４ｃｍ）幅ポリイミド材料片の両端部を嵌合させ、ローラで転がして継目を平坦にした。熱可塑性ポリアミドウェブ材料をインパルス溶接機（ヴァートロッド社（Ｖｅｒｔｒｏｄ Ｃｏｒｐ．） のモデルＮｏ．２４Ｈ／ＨＴ１／４）の下顎 （ ｌｏｗｅｒ ｊａｗ ）に配置した。既に接合された継目をウェビング材料上の中央に置き、ポリアミドウェブ材料を継目領域内へ溶融させるために、約２０秒間、約３５０°Ｆ（約１７６．７℃）で加熱すると共に、軽く圧力をかけた。２ポンド（０．９０８ｋｇ）の負荷を用いて、１インチ×１２インチ（２．５４ｃｍ×３０．４８ｃｍ）の長さのベルト上で、２５ｍｍドラムローラの回りを毎秒１７インチ（４３．１８ｃｍ）のプロセス速度で、サンプルを撓み試験機で試験した。４つのサンプルの試験結果は、それぞれが５００，０００サイクルを越えて、４つの平均は９００，０００サイクルを上回った。
【００３７】
例ＩＩ
パズルカット継目の頂部部分に配置された継目領域を覆うのに十分な大きさのポリカーボネートのストリップと接合される同様のパズルカットを有するポリビニルフルオライド（テッドラー（Ｔｅｄｌａｒ））でラミネートされたポリカーボネート継目ベルトを製造する際に、例Ｉと同様の手順が取られた。接合部は真空により定位置に保持され、２５０°Ｆ（約１２１．１℃）の温度及び５０ｐｓｉの圧力を約０．１秒間提供するインパルス溶接機により溶接された。デュアル電気素子／頂部及び底部顎を通して、熱及び圧力を加え、ポリカーボネートストリップをポリカーボネート基体中へ流し込んだ。
【００３８】
例ＩＩＩ
米国特許第４、２６５、９９０号に記載されるような多層受光体ベルトをパズルカット接合部にカットして、継目領域を覆うのに十分な大きさのマイラー受光体基体のストリップをパズルカット継目の頂部部分に配置した。接合部は真空により定位置に保持され、２５０°Ｆ（約１２１．１℃）で５０ｐｓｉの十分な温度及び圧力を提供するインパルス溶接機により溶接されて、マイラーをパズルカット継目に流仕入れた。
【００３９】
【発明の効果】
【００４０】
本発明に従う継目ベルトは、溶媒を必要としない環境的に容認できる方法で製造できる。継目補強材料の厚みは、コーティングされるストリップ又は基体の厚みを制御することにより制御され得る。
【００４１】
従って、本発明によると、物理的に視認不可能で、実質的に継目の無いベルトと性能が等しい可撓性無端継目ベルトが形成される。継目補強材料は、溝に加えられてもよいし、又はそれは好適な基体上のコーティングでもよく、熱が加えられると溶融して溝中へ流れ込む。表面及び取り除かれる基体を平滑にするために圧力を加えてもよい。更に、継目ベルトは２つの端部を接合することにより作らされ、各端部はパズルカットパターンの複数の相互かみ合い要素を有して製造される。パズルカットパターンは、端部の分離を防止するために少なくとも１つの平面で嵌合関係にある。組み立てプロセスはかみ合い要素の正確な配置を可能にし、これにより、単に２片を互いにかみ合わせて、強化材で溝を充填するだけで容易に組み立てができる。更に、主な利点は、継目の隣接部の間に、継目を重ね合せる又は突合せて製造された継目ベルトに関連して上述した困難をもたらす高さの差が存在しないことである。継目を重ね合せる又は突合せて製造された継目ベルトの場合には、高さの差が存在する又は不十分な接着が存在し、これにより、ゼログラフィック現像及び転写、並びに受光体材料（トナーはそこから転写される）からの残存トナーの効果のないクリーニング、ベルトトラッキング及び他の特徴に影響を与える振動ノイズが起こる。更に、本発明に従って形成された継目は、優れた強度、可撓性、より長い機械寿命を提供し、また物理的に十分完全な結合を有し、可撓性継目ベルトが継目が無端ベルトとして本質的に機能できるようになることが確信される。
【００４２】
上記発明は特定の実施例を参照して記載されたが、それに限定されることを意図されたものではなく、当業者は、特許請求の範囲の精神及び範囲内で変形及び修正が可能であることを認めるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】継目無しベルトと実質的に同等の性能で物理的に視認不可能な継目を提供する本発明に従って形成された可撓性パズルカット継目ベルトの等角図である。
【図２】ポスト部１４とそれより大きいヘッド部１６とを有する嵌合要素を提供するためにベルト材料の両方の接合端部に用いられるパズルカットパターンの拡大図である。
【図３】湾曲かみ合い要素を有する雄型１８、１９及び雌型２１、２３の嵌合部が、接合されるベルト材料の２つの端部に使用される別の形状の図である。
【図４】嵌合要素３０、３２が、湾曲かみ合い要素を有するばち形パターンを形成する更に別の実施例である。
【図５】両端部のパズルカットパターンの間の嵌合関係が複数のフィンガ接合部２２、２６から形成される更に別の実施例である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、上で議論されたパズルカット形状の３つの図である。
【図７】例えば２つの別の材料片からそれぞれ精密にダイカット又はレーザカットされた嵌合要素間の小さな溝又は空間２０を実質的に示すもので、スケール表示を大幅に拡大した図である。ここで１つの要素のカッティングが要素間の溝又は空間を埋め合わせられている。
【図８】材料のストリップに熱及び／又は圧力を加えて相互かみ合わせ継目要素の間の隙間を少なくとも部分的に充填する前の、継目の一方の継目１１の上にベルト適合材料のストリップ３６を有するベルト継目を表す。
【図９】適合材料のストリップ３６がベルト継目１１の両側に配置される図６に示されたものと同様の図を示す。
【図１０】ベルト適合材料のストリップに熱及び／又は圧力が加えられて、ストリップ材料が少なくとも部分的に相互かみ合い継目要素の間の隙間を充填することができた後のベルト継目１１を表す。
【図１１】斜線により表されるベルト適合材料１７で充填された隙間２０を有するベルト継目１１の拡大図である。
【符号の説明】
１０ ベルト
１１ 継目
１２ ロール
１３ 雄型嵌合部
１４ ポスト又はネック
１５ 雌型嵌合部
１６ ヘッド又はノード
１８ 雄部
１９ 雄部
２０ 隙間又は溝
２１ 雌部
２３ 雌部
２２ 雄型フィンガ
２４ 嵌合歯
２６ 雌型フィンガ
２８ 凹部
３０ 雄部
３２ 雌部

Claims (3)

1. ベルトが製造される材料の２つの端部を接合して形成される可撓性の無端継目ベルトであって、
   各端部はパズルカットパターンの複数の相互かみ合い要素を有し、該要素は端部の分離を防止するために嵌合関係にあり、物理的に接合されて継目を形成して、可撓性継目ベルトが実質的に均一な厚さを有する無端ベルトとして本質的に機能できるようにし、
   前記継目は相互かみ合い要素の間に、ベルトが製造される材料と化学的及び物理的に適合する継目補強材料で少なくとも部分的に充填された隙間を有し、該補強材料は継目上にストリップとして付与されて、該ベルト材料と結合され、該結合は少なくとも実質的に継目を覆って、継目の少なくとも一方の側に配置される適合材料に熱及び圧力の少なくとも一方を加えることにより形成された可撓性無端継目ベルト。
2. 前記ストリップが適合性のある材料のコーティングを有する基体を含む請求項１に記載の可撓性無端継目ベルト。
3. 前記結合が形成された後に基体が取り除かれた請求項２に記載の可撓性無端継目ベルト。

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