JP4414015B2

JP4414015B2 - 蛇行防止ガイド付エンドレスベルト

Info

Publication number: JP4414015B2
Application number: JP12120699A
Authority: JP
Inventors: 俊彦富田; 直人加藤; 登志明岩元
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1999-04-28
Filing date: 1999-04-28
Publication date: 2010-02-10
Anticipated expiration: 2019-04-28
Also published as: JP2000310291A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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、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。
【０００２】
【従来の技術】
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われる。即ち、感光ドラム１は帯電器３で均一に帯電され、露光器２により画像に対応した静電潜像が作られ、これが現像器５で現像され、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器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、押圧ローラ１２により記録紙１１に再び転写される。その際、中間転写ベルト６は、その内面に接する複数のローラ７、８、９により支持されるが、高精度に駆動しなければ、エンドレスベルトが蛇行し易く、露光位置や転写位置がずれるため画像ムラや画像ずれが発生し易い。
【０００３】
そこで、このようなベルトの蛇行を防止するため、駆動ローラ等にフランジを設けたり、ベルトの両端の内面側に蛇行防止ガイドを設けて、そのガイド部分をローラの外周に設けた溝で案内する方法が提案されている。そして後者の技術に関して、例えば特開平７−１８７４３５号公報には、アクリル接着剤等を用いてエンドレスベルトに蛇行防止ガイドを接着する方法が提案されている。しかし、接着剤を用いる場合、接着剤のはみ出しの発生や、硬化するまでガイドを保持する必要があり、精度の良いガイドを形成するのが困難であるという問題がある。また、接着剤を用いてガイドを貼り合せたベルトを連続駆動していると、ローラの曲面に沿って長時間駆動されることにより、ガイドが剥離するという問題がある。なお、ホットメルト接着剤を用いる技術も存在するが、上記の場合と同様の問題がある。
【０００４】
一方、特開昭６２−５０８７３号公報には、エンドレスベルト感光体に対して、感圧性接着剤（粘着剤）を用いて蛇行防止ガイドを貼設する方法が提案されている。この方法によると、蛇行防止ガイドの貼り合せが容易で、接着剤のはみ出しがなく、かつ貼り合せ精度の高いエンドレスベルトが得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この公報に開示されているゴム系やアクリル系の感圧性接着剤は、一般的に上記用途に対する物性が十分なものではなく、エンドレスベルトの長時間駆動により、蛇行防止ガイドが位置ずれしたり、場合によっては剥離するという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、容易かつ高精度に蛇行防止ガイドを接着でき、しかも高い耐久性と蛇行制御特性を有するエンドレスベルトを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成すべく、粘着層の物性等について鋭意研究したところ、特定の物性と厚さを有する粘着層により蛇行防止ガイドを貼設することにより、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
即ち、本発明は、ポリイミド樹脂製のエンドレスベルトに、ウレタンゴム製の蛇行防止ガイドが粘着層を介して貼設されているエンドレスベルトにおいて、前記粘着層は、架橋したアクリル系粘着剤又は架橋したシリコーン系粘着剤からなり、厚さが１００〜２００μｍ、引張弾性率が１〜５０ｋｇ／ｃｍ² 、１８０°ピール時の接着力が１００ｇ／２０ｍｍ幅以上であることを特徴とする。つまり、粘着層が軟らかすぎても硬すぎても、その厚みや接着力との関係でガイドの剥離や位置ずれが生じ易いところ、本発明では、上記の物性と厚さを有する粘着層によって、高い耐久性と蛇行制御特性を実現したものである。
【０００９】
上記において、１０ｍｍ長さ×２０ｍｍ幅の粘着層に対し、室温にて５００ｇの荷重を長さ方向に剪断力として付与した際の３日経過時のずれ量が２ｍｍ以下であることが、高い耐久性と蛇行制御特性を実現する上でより好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１１】
本発明のエンドレスベルトは、樹脂製のエンドレスベルトに、蛇行防止ガイドが粘着層を介して貼設されているものであるが、粘着層を除く部分、即ち、樹脂製のエンドレスベルトおよび蛇行防止ガイドの材質、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。
【００１２】
例えば、樹脂製のエンドレスベルトとしては、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、機能等に応じた、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。
【００１３】
その他の用途も含めて、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つなぎ目があってもなくてもよい。
【００１４】
また、蛇行防止ガイドとしては、適当な硬度を有する弾性体等が使用でき、具体的には、ポリウレタン、ネオプレンゴム、ウレタンゴム、ポリエステルエラストマー、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、シリコンゴムなどを挙げることができる。これらの中でも粘着層への接着性、電気絶縁性、耐湿、耐溶剤、耐オゾンおよび耐熱性、耐磨耗性を考慮すると、特にポリウレタンゴムやシリコーンゴムが好ましい。
【００１５】
蛇行防止ガイドの厚みは、蛇行防止効果や耐久性等の観点から、０．０５ｍｍから２．５ｍｍ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。
【００１６】
本発明のエンドレスベルトは、粘着層の厚さが１００〜２００μｍ、引張弾性率が１〜５０ｋｇ／ｃｍ² 、１８０°ピール時の接着力が１００ｇ／２０ｍｍ幅以上であることを特徴とする。
【００１７】
従って、使用される粘着剤は、上記特性を有するものであれば特に限定するものではなく、例えば、シリコーン系、アクリル系の粘着剤があげられる。また、その製造方法も基本的には、粘着剤の種類に応じた公知の方法がいずれも採用できる。その際、粘着剤のほかに、１種又は２種以上の添加剤が必要に応じて適宜添加される。
【００１８】
添加剤としては、例えば、過酸化ベンゾイル等の硬化剤、光重合開始剤（例えば、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾフェノン等）、内部架橋剤（例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート、エチレングリコールジアクリレート等）等があげられる。粘着剤と添加剤との配合割合は、粘着剤１００重量部に対し、添加剤０．２〜２０重量部、特に０．５〜１５重量部が好ましい。なお、トルエン等の溶剤を用いて、塗工を行った後、適宜乾燥させてもよい。
【００１９】
粘着層の厚みは通常５〜５００μｍ、好ましくは１００〜２００μｍである。すなわち粘着剤層の厚みが５μｍ未満の場合は、ガイドおよびベルトとの接着力が不足する。また、厚みが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。
【００２０】
粘着層の引張弾性率は通常１〜５０ｋｇ／ｃｍ² 、好ましくは２〜３０ｋｇ／ｃｍ² である。１ｋｇ／ｃｍ² 未満では、ガイドの蛇行によるせん断力により、ずれが生じベルト制御不能となってしまう。また、５０ｋｇ／ｃｍ² を超えると粘着層の接着力が弱くなり、ガイドとの接着力が不足するようになる。
【００２１】
なお、必要な接着力は、１８０°ピール時の値で１００ｇ／２０ｍｍ幅以上であり、好ましくは３００ｇ／２０ｍｍ幅以上である。この接着力については、ガイドあるいはベルトにコロナ処理、プライマー処理やエージング等を行って接着力を向上させても良い。
【００２２】
以上のように、十分な接着力を維持しつつ、引張弾性率を適度な値に制御するには、架橋反応や重合反応の進行度合いを調節したり、粘着付与剤等の添加剤の配合量を調節したりすればよい。
【００２３】
本発明における粘着層の形成方法は、粘着剤を蛇行防止ガイドに直接塗布したり、予めセパレータに粘着剤を塗布したものを蛇行防止ガイドに粘着させたり、或いはフィルム基材、繊維シート基材等の両面に塗布又は含浸させたものを用いて粘着させるなど、いずれの方法でもよい。つまり、複数の粘着層がエンドレスベルトと蛇行防止ガイドとの間に介在したり、他の中間層が介在してもよい。また、その場合、フィルム基材として補強効果を有する材料を使用したり、また、両面で粘着剤の種類等を変えるなどしてもよい。
【００２４】
本発明のエンドレスベルトは、１０ｍｍ長さ×２０ｍｍ幅の粘着層に対し、室温にて５００ｇの荷重を長さ方向に剪断力として付与した際の３日経過時のずれ量が２ｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍ以下がより好ましい。
【００２５】
このようなずれ量を小さくするには、例えば、粘着剤の架橋度を高めたり、粘着剤を構成するポリマーの分子量を大きくすればよい。
【００２６】
蛇行防止ガイドを配置する場所としては、蛇行防止効果、耐久性および補強効果等の点から、ベルトの両端部に設けることが好ましい。また、ガイドはベルトの補強効果の点から全周に設けることが好ましいが、ガイドのつなぎ目がある程度あってもよい。
【００２７】
【実施例】
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、実施例および比較例における評価方法は次の通りである。
【００２８】
（１）引張弾性率
試料として粘着剤を丸めた円柱形状（φ２ｍｍ）のものを用い、万能引張試験機にて引張り速度３００ｍｍ／分で長さ方向の引張弾性率を測定した。
【００２９】
（２）接着力
ＳＵＳ板に２０ｍｍ幅の粘着テープを２ｋｇローラーにて１往復させて貼り合せ、１８０°ピール試験において剥がし速度３００ｍｍ／分で接着力を測定した。
【００３０】
（３）ずれ量
ウレタンゴム（タイガースポリマー（株）製，タイブレンＴＲ１００−５０）に粘着テープを貼り合せた後、これをポリイミド製ベルトに１０ｍｍ×２０ｍｍ幅で貼り合せ、ベルト面を垂直にして荷重５００ｇ（荷重方向はベルト面に平行）をかけ、３日後のずれ量を測定した。
【００３１】
（４）耐久性試験
３００ｍｍ幅の両端ガイド付きの外径φ２００ｍｍ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７２時間連続駆動させ、ガイドの剥れ、ずれ等が発生するかどうか評価した。変化がないものを○、ガイドの剥れ、ずれ等が発生したものを×とした。
【００３２】
（実施例１）
アクリル酸イソオクチル９０重量部、アクリル酸１０重量部とからなるモノマー混合物１００重量部に対して、光重合開始剤としてイルガキュアー１８４（チバガイキー社製）を２重量部配合し、充分に窒素置換して、高圧水銀ランプで約１００ｍｊ／ｃｍ² の紫外線照射を行い、粘ちょう物を得た。この粘ちょう物に対して、内部架橋剤としてトリメチロールプロパンアクリレートを０．２重量部添加し、これをセパレータ上に厚み１２５μｍとなるように塗工した。さらに、酸素による重合阻害をなくす為、ＰＥＴセパレータでカバーし、高圧水銀ランプで約１４００ｍｊ／ｃｍ² の紫外線照射を行い、粘着テープを作製した。この粘着テープの接着力は、５００ｇ／２０ｍｍ幅、引張り弾性率は５ｋｇ／ｃｍ² であった。ずれ試験において７２時間経過後、ずれは生じなかった。
【００３３】
この粘着テープを蛇行防止ガイドとなる厚さ１．５ｍｍのウレタンゴム（タイガースポリマー（株）製，タイブレンＴＲ１００−５０）に貼り合せ、スリッターを用い幅５ｍｍ、長さ９４２ｍｍに切断し蛇行制御ガイドを得た。次に厚さ８０μｍ、外径φ２００ｍｍ、幅３００ｍｍのポリイミド製ベルトの内面に、ベルト両端部に沿わせてそれぞれガイドを接着した。得られたベルトを用いて耐久性を評価した。ガイドに変化は認められなかった。
【００３４】
（実施例２）
シリコーン系粘着剤（ＫＲ−１０１−１０、信越化学工業社製）１００重量部に過酸化ベンゾイル１．２重量部とトルエン１００重量部とを添加し、粘ちょう液を調製した。この粘ちょう液をＰＥＴセパレータに塗布し、１２０℃で２０分間の乾燥処理を行い、厚み１００μｍの粘着テープを得た。この粘着テープの接着力は６００ｇ／２０ｍｍ幅、引張り弾性率は３ｋｇ／ｃｍ² であった。上記ずれ量測定の結果は、７２時間経過後０．５ｍｍのずれ量であった。実施例１と同様にしてベルトを作製し耐久性を評価した。ガイドに変化は認められず、蛇行制御は良好であった。
【００３５】
（比較例１）
アクリル系粘着剤からなる両面テープ（厚さ１７０μｍ）を用い、後は同様にしてガイドをベルト両端に接着した。そのものは、接着力６００ｇ／２０ｍｍ幅、引張り弾性率は０．８ｋｇ／ｃｍ² であった。ずれ量測定の結果は、５時間経過後２ｍｍのずれ量であった。得られたベルトを用いて耐久性を評価した所、ガイドのずれおよび蛇行制御が不可であった。
【００３６】
（比較例２）
実施例１において、粘着テープの厚みを５５０μｍとする以外は、同様にして物性の測定と評価を行った。その結果、接着力６００ｇ／２０ｍｍ幅、引張り弾性率は５ｋｇ／ｃｍ² であった。ずれ量測定の結果は、７２時間経過後２ｍｍのずれ量であった。得られたベルトを用いて耐久性を評価した所、ガイドのずれおよび蛇行制御が不可であった。
【００３７】
以上の結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】

【図面の簡単な説明】
【図１】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
【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
１１記録紙

Claims

ポリイミド樹脂製のエンドレスベルトに、ウレタンゴム製の蛇行防止ガイドが粘着層を介して貼設されているエンドレスベルトにおいて、
前記粘着層は、架橋したアクリル系粘着剤又は架橋したシリコーン系粘着剤からなり、厚さが１００〜２００μｍ、引張弾性率が１〜５０ｋｇ／ｃｍ² 、１８０°ピール時の接着力が１００ｇ／２０ｍｍ幅以上であることを特徴とするエンドレスベルト。
１０ｍｍ長さ×２０ｍｍ幅の粘着層に対し、室温にて５００ｇの荷重を長さ方向に剪断力として付与した際の３日経過時のずれ量が２ｍｍ以下である請求項１記載のエンドレスベルト。