KR101610325B1 - 내구성이 개선된 화상형성장치용 전사벨트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내구성이 향상된 화상형성장치용 전사벨트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전사벨트에 특정한 보강 테이프를 부착하여 내구성 향상은 물론이고, 동시에 전사벨트의 연결부에서 발생한 크랙의 확산까지도 방지할 수 있는 화상형성장치용 전사벨트에 관한 것이다.

Description

내구성이 개선된 화상형성장치용 전사벨트{Durability improved transfer belt for image forming apparatus}

본 발명은 내구성이 개선된 화상형성장치용 전사벨트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 특정 점착 테이프를 사용하여 내구성 향상 효과를 갖는 동시에 전사벨트의 연결부에서 발생한 크랙이 확산되는 것을 방지하는 내구성이 개선된 화상형성장치용 전사벨트에 관한 것이다.

일반적으로 전자사진방식을 이용하는 화상형성장치는 일정한 전위로 대전된 감광매체에 광을 주사하여 정전잠상을 형성하고, 현상유닛을 이용하여 정전잠상을 소정의 토너로 현상하고, 이를 전사유닛에 의해 기록매체에 전사한 후, 정착기를 통해 정착시켜 화상을 형성하는 장치를 말한다.

컬러 복사기, 컬러 레이저 프린터 및 복사기 등의 화상형성장치에 있어서의 화상의 전사방식으로서, 감광드럼 위에 형성된 토너상을, 화상형성장치용 전사벨트를 이용해서 전사재(종이)에 전사하는 방식이, 표준적으로 되고 있다.

이 방식의 하나인 중간전사방식은 토너와 현상롤러에 의해, 감광드럼 위에, 토너상이 형성된다. 이 방식은, 4연(連) 텐덤방식(tandem system)이기 때문에, 4색의 토너와 각각에 대응하는 현상롤러, 감광드럼이, 형성되어 있다. 감광드럼 위에 형성된 토너상은, 1차 전사롤러와, 감광드럼과, 화상형성장치용 전사벨트에 의해, 화상형성장치용 전사벨트에 전사된다. 형성된 컬러화상은, 2차 전사롤러와, 화상형성장치용 전사벨트와, 전사재(종이)에 의해, 전사재(종이)에 전사되고, 정착롤러에 의해 정착된다. 다중전사방식인 경우도, 기본적인 원리는 동일하다.

한편, 대한민국등록특허 제 10-0941487호는 다층 구조를 가지는 화상 형성 장치용 전사벨트가 개시되었다. 구체적으로 상기 등록특허는 기계적 물성을 유지하면서 소량의 탄소나노튜브를 첨가하여 우수한 전기 전도성과 분산성 및 큰 표면 저항률을 가지는 효과를 갖지만, 전사벨트가 일정기간 운전되면 전사벨트의 측면이 파손될 뿐 아니라, 전사벨트의 연결부에서 발생한 크랙이 시간이 지남에 따라 넓게 확산되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 해결하려는 과제는 전사벨트의 측면에 특정한 점착 테이프를 점착함으로써, 기존대비 높은 내구성을 가지며 동시에 전사벨트 연결부에서 발생한 크랙이 시간이 지남에 따라 넓게 확산되는문제를 방지할 수 있는 내구성이 개선된 화상형성장치용 전사벨트를 제공하는 데 있다.

상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 전사벨트, 상기 전사벨트의 적어도 하나의 단부에 부착되어 전사벨트의 파손을 방지하기 위한 점착 테이프를 포함하되, 이 점착 테이프는 보강섬유들을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 전사벨트를 제공한다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 전사벨트는 재질이 폴리이미드(PI), 폴리카보네이트(PC), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리아미드이미드(PAI), 폴리비닐덴 디플루오리드(PVDF) 및 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상일 수 있다.

본 발명의 바람직한 다른 일실예에 따르면, 상기 점착테이프는 기재층 및 상기 기재층의 적어도 일면에 형성되는 점착층을 포함하여, 상기 기재층과 점작층 중 어느 하나 이상의 층은 보강섬유를 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 점착층 내부에 상기 보강섬유를 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 보강섬유는 무기섬유일 수 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 무기섬유는 유리섬유, 탄소섬유, 알루미나섬유, 보론섬유 및 탄화규소 섬유로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상 일 수 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 무기섬유는 융점이 상기 점착층에 포함되는 점착부여성분 및 상기 기재층의 융점에 비하여 200℃ 이상 높을 수 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 점착 테이프는 전사벨트의 양단부을 포함하여 부착될 수 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 보강섬유는 점착층 100중량%에 대하여 10~30중량%일 수 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 점착 테이프는 인장강도가 100~500N/cm 일 수 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 점착 테이프는 신율이 5~20% 일 수 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 점착 테이프는 점착층 두께가 20~150㎛ 이고, 상기 점착 테이프에 포함 된 보강섬유는 직경이 0.1~100㎛, 길이가 500~2000mm 일 수 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 전사벨트의 적어도 하나의 단부를 따라 부착된 점착 테이프는 일부 겹쳐지는 겹침부를 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 겹침부는 두께가 80~1000㎛일 수 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 겹침부는 열융착 된 열융착부를 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 겹침부는 초음파 융착된 초음파 융착부를 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 점착층의 점착부여성분 및 기재층이 일부 또는 전부 용융되고 무기섬유는 용융되지 않을 수 있다.

한편, 상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 상기 전사벨트 중 어느 하나의 전사벨트를 포함하는 화상형성장치를 제공한다.

본 발명에서 사용된 용어인 “신율”은 인장시험으로 인해 시료가 늘어난 길이의 원치수에 대한 백분율을 말한다. 예를 들어, 시험편 절단 후에 표점간 길이를(ℓ′), 표점거리를(ℓ)로 하면 (ℓ′-ℓ)/ℓ×100를 신율 또는 연신율(%)라고 한다.

또한, 본 발명에서 사용된 용어인 단부는 전사벨트의 측면에 이어지는 '위' 또는 '아래'를 의미하며, 본 발명에서는 전사벨트의 측면에서 이어지는 윗 부분의 의미로 사용하였다.

본 발명의 특정한 점착 테이프를 점착한 전사벨트는 기존대비 높은 내구성을 갖는 효과를 갖는다. 그리고, 점착 테이프의 인장강도가 크고, 신율이 작기 때문에 점착 테이프가 잘 늘어나지 않는 등 변형이 되지 않기 때문에 접착 강도가 떨어지지 않는 것은 물론이고, 전사벨트의 내구성을 높이는 효과를 갖는다. 또한, 전사벨트의 연결부에서 발생한 크랙이 확산되는 것을 방지하여 전사벨트의 수명이 길기 때문에 레이저 프린트 및 복사기 등의 화상형성장치에 널리 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전사벨트의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 점착테이프의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 점착테이프 겹침부를 포함하는 전사벨트의 단면도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

상술한 바와 같이 종래의 구성은 기계적 물성을 유지하면서 소량의 탄소나노튜브를 첨가하여 우수한 전기 전도성과 분산성 및 큰 표면 저항률을 가지는 효과를 가졌다. 그러나 종래의 전사벨트는 전사벨트가 일정기간 운전되면 전사벨트의 측면이 파손될 뿐 아니라, 전사벨트의 연결부에서 발생한 크랙이 시간이 지남에 따라 넓게 확산되는 문제가 있었다. 나아가 내구성 향상 부분에서 추가적인 개선이 요구 되었고, 제품 수명이 짧았다.

이에 본 발명은 전사벨트와 전사벨트의 적어도 하나의 단부에 부착되어 상기 전사벨트의 파손을 방지하기 위한 점착테이프를 포함하되, 상기 점착 테이프는 보강섬유들을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 전사벨트를 제공하여 상술한 문제의 해결을 모색하였다. 이를 통해, 종래의 전사벨트 보다 내구성이 크게 향상된 동시에 전사벨트의 연결부에서 발생한 크랙이 확산되는 것을 방지하는 기능을 가진 화상형성장치용 전사벨트를 제공하는 효과를 달성할 수 있다. 한편, 상기 점착테이프는 전사벨트의 적어도 일측면을 덮어서 부착되는 것도 가능하다.

먼저, 본 발명에 사용되는 화상형성장치용 전사벨트를 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전사벨트(101)의 사시도이다. 구체적으로 전사벨트(101)의 적어도 하나의 단부에 점착테이프(102)가 부착된다. 또한, 상기 점착 테이프는 보강섬유들을 포함한다. 이를 통해 전사벨트의 측면부의 파손을 막아 전사벨트(101)의 내구성을 향상할 수 있고, 전사벨트(101)의 연결부에서 발생한 크랙이 확산되는 것을 크게 방지하는 효과를 가진다.

먼저, 본 발명에 사용될 수 있는 전사벨트(101)의 재질은 통상적으로 화상형성 장치에 사용될 수 있는 것이면 제한 없이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 폴리이미드(PI), 폴리카보네이트(PC), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리아미드이미드(PAI), 폴리비닐덴 디플루오리드(PVDF) 및 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상 일 수 있으며, 보다 바람직하게는 폴리이미드 일 수 있다. 폴리이미드의 수지로써의 특징은, 250℃까지 사용할 수 있고, 내열성이 뛰어나며 저온에서 고온까지 특성의 변화가 적다는 것이다. 또한, 내충격성이 좋고, 치수안정성이 좋고 전기특성이 뛰어나며, 내마찰성이 좋고 타지 않는다. 그렇기 때문에, 폴리이미드 수지를 기반으로 제작한 전사벨트(101)는 높은 기계적 물성을 가지며, 내구성이 우수해 물리적 파손이나 치수 변형을 최소화할 수 있다. 전사벨트(101)의 구조 역시 단층이거나 복층 일 수 있으며 길이 역시 상황에 따라 적절하게 사용될 수 있다.

한편, 보다 바람직하게는 상기 점착테이프(102)는 전사벨트(101)의 양단부에 부착될 수 있고, 이를 통해 전사벨트(101)의 내구성 향상 및 전사벨트(101)의 연결부에서 발생한 크랙이 확산되는 것을 방지하는 효과를 달성하는데 더욱 유리하다.

도 2는 본 발명에 사용될 수 있는 점착테이프(200)를 예시한 것이다. 구체적으로 점착테이프(200)는 기재층(201) 및 상기 기재층의 적어도 일측면에 형성된 점착층(202)을 포함하여, 상기 점착층(202)은 내부에 강도향상을 위한 보강섬유(203, 204)를 포함할 수 있다. 먼저 기재층(201)은 통상적으로 점착테이프(200)의 기재층(201) 성분으로 사용될 수 있는 것이면 제한 없이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트), 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐클로라이드, 열가소성 폴리우레탄, 방향족 에폭시, 폴리카보네이트 등 일 수 있다. 보다 바람직하게는 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)일 수 있다. 기재층(201)의 두께는 바람직하게는 10~400 ㎛ 일 수 있으며, 가장 바람직하게는 20~350㎛ 일 수 있다. 기재층(201)에 사용될 수 있는 PET의 융점은 220~240℃ 일 수 있다.

다음 상기 기재층(201)의 적어도 일면에 점착층(202)이 형성될 수 있다. 상기 점착층(202)은 통상적으로 점착테이프(200)의 점착층(202) 성분으로 사용될 수 있는 것이면 제한 없이 사용될 수 있으며, PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)일 수 있다. 접착부(202)에 사용될 수 있는 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)의 융점은 240~290℃ 일 수 있다.

상기 점착층(202)의 내부에는 보강섬유(203, 204)를 포함할 수 있다. 이를 통해 점착 테이프(200)의 내구성 및 인장강도를 높이고, 신율을 낮추는 효과를 가진다. 이에 따라 보강섬유(203, 204)를 포함하는 점착테이프(200)를 사용한 전사벨트(101)는 이를 포함하지 않는 점착테이프(200)를 사용한 전사벨트(101)에 비하여 내구성이 크게 향상된 동시에 전사벨트(101)의 연결부에서 발생한 크랙이 확산되는 것을 방지하는 효과를 가진다. 한편, 본 발명에 사용되는 점착테이프(200)의 보강섬유(203, 204)는 기재층(201)에 포함되는 것도 가능하다. 이 경우 점착층(202)에는 보강섬유(203, 204)가 포함되거나 포함되지 않을 수 있다.

한편, 본 발명에 사용될 수 있는 보강섬유(203, 204)는 무기섬유 일 수 있다. 섬유는 크게 천연섬유와 화학섬유로 나뉘어 진다. 천연섬유란 섬유 중에서 천연 그대로의 상태에서 이미 섬유상으로 되어 있고, 비교적 간단한 물리적 조작에 의해 섬유로서 이용할 수 있는 것을 가리킨다. 크게 나누어 식물 섬유(면화, 아마 등), 동물 섬유(견, 양모 등), 광물 섬유(석면)로 구분할 수 있다. 심미성, 생리적인 쾌적성에 있어 인조 섬유보다 뛰어난 것이 많다. 화학섬유란 화학적인 가공에 의하여 인공적으로 만드는 섬유의 총칭. 그 중에서도 특히 유기질의 인조 섬유를 가리킨다. 크게 나누어 유기섬유와 무기섬유로 나뉘어 진다. 여기서 무기섬유란 인공적으로 무기물을 섬유로 만든 것이며 유리섬유와 금속섬유 등이 여기에 속한다. 보강섬유(203, 204)에 사용될 수 있는 섬유는 통상적으로 점착테이프(200)의 강화 섬유로 사용될 수 있는 것이면 제한 없이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 유기섬유, 무기섬유 등을 사용할 수 있다. 보다 바람직하게는 무기섬유를 사용할 수 있다. 무기섬유를 사용한 점착테이프(200)는 유기 섬유를 사용한 점착테이프(200)에 비하여 강도 및 내열성이 좋다.

한편, 상기 무기섬유는 유리섬유, 탄소섬유, 알루미나섬유, 보론섬유 및 탄화규소 섬유로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상 일 수 있으며 바람직하게는 유리섬유 일 수 있다. 또한, 무기섬유 중 유리섬유를 사용하는 것이 가공성 및 불량률을 줄이는데 매우 유리하다. 유리섬유는 규산염을 주성분으로 하는 유리를 용융·가공하여 섬유 모양으로 가공한 것으로 글라스 파이버 또는 글라스 울이라고도 한다. 유리섬유는 단섬유와 장섬유를 사용할 수 있으며, 보다 바람직하게는 장섬유를 사용할 수 있다. 또한, 유리섬유는 직물형상과 편물형상 모두 가능하다.

한편, 상기 보강섬유는 전체 점착 테이프(200) 100중량%에 대하여 10~30중량%일 수 있다. 만일 보강섬유의 함량이 10중량% 미만이면, 내구성이 크게 향상되지 않게 되고,

30중량%를 초과하면, 점착층(202)의 보강섬유의 함량이 과도하게 많기 때문에, 점착 테이프(200)의 점착력이 떨어지게 된다. (실시예 참조)

한편, 상기 점착 테이프(200)는 23℃에서의 인장강도가 100~500N/cm 일 수 있다. 만일 인장강도가 100N/cm 미만 이면, 점착 테이프(200)가 지탱하지 못하고 쉽게 끊어져 버리게 되고, 500N/cm을 초과하면, 너무 항장력이 강해서 오히려 전사벨트(101)에 무리가 가게 된다.

한편, 상기 점착 테이프(200)는 23℃에서의 신율이 5~20%일 수 있다. 만일 신율이 5%미만이면, 전사벨트의 내구성이 떨어지게 되고, 신율이 20%를 초과하게 되면, 상대적으로 점착 테이프(200)의 점착력이 떨어지게 되고, 전사벨트(101)의 내구성이 감소하게 된다. (실시예 참조)

한편, 상기 점착 테이프(200)는 점착층(202) 두께가 20~150㎛일 수 있다. 만일 점착층(202)의 두께가 20㎛ 미만이면 전사벨트와의 접착력이 낮아지게 되고, 150㎛를 초과하게 되면, 전사벨트 구동 시 점착테이프(200)의 밀림 현상이 발생할 수 있다.

한편, 상기 기재층(201) 및 점착층(202)을 포함하는 점착 테이프 전체의 두께는 40~500㎛일 수 있다.

한편, 상기 점착 테이프(200)에 포함 된 보강섬유(203, 204)는 직경이 0.1~100㎛, 길이가 500~2000mm 일 수 있다. 만일 보강섬유(203, 204)의 길이가 500mm 미만이면, 전사벨트(101)의 내구성이 향상되지 않고, 길이가 2000mm를 초과하면, 테이프의 가공성이 좋지 않게 된다. 또한, 만일 보강섬유(203, 204)직경이 0.1㎛ 미만이면, 내구성이 크게 향상되지 않고, 보강섬유(203, 204)직경이 100㎛를 초과하면, 점착층(202)의 두께 대비 보강섬유(203, 204)의 직경이 비교적 크기 때문에, 점착력이 떨어지고 전사벨트(101)의 내구성이 감소하게 된다(실시예 참조).

한편, 점착부의 두께는 내부에 포함되는 보강섬유의 두께 이상인 것은 자명하다.

도 3은 본 발명에 사용될 수 있는 점착테이프(200)의 겹침부(300)를 예시한 것이다. 구체적으로 상기 전사벨트(101)는 양단이 연결되고, 연결된 전사벨트(101)의 적어도 하나의 단부를 따라 부착된 점착 테이프(200)는 일부 겹쳐지는 겹침부(300)를 포함할 수 있다. 이를 통해 점착 테이프(200)가 쉽게 파단되고, 떨어지는 것을 방지하는 효과를 달성하는 것이다.

한편, 상기 겹침부(300)는 두께가 80~1000㎛ 일 수 있다. 만일 겹침부(300)의 두께가 80㎛미만이면, 점착테이프(200)의 내구성이 좋지 않고, 1000㎛를 초과하게 되면, 전사벨트 구동 시 보강 테이프의 밀림 현상이 발생할 수 있다.(맞는지 확인해주세요)

한편, 상기 겹침부(300)는 열융착 된 열융착부 또는 초음파융착 된 초음파융착부를 포함할 수 있다. 여기서 열융착이란, 두 장의 열가소성 플라스틱의 표면을 열과 압력을 가하여 붙이는 일을 말한다. 열융착을 통해 접합강도를 높이면서 동시에 접착 테이프(200)의 수명 및 강도를 극대화하기 위해서는 접착테이프(200)의 점착층의 점착부여성분 및 기재층이 일부 또는 전부 용융되고 무기섬유는 용융되지 않는 것이 유리하다. 이를 위해서 무기섬유는 융점이 상기 점착층에 포함되는 점착부여성분 및 상기 기재층의 융점에 비하여 200℃ 이상 높을 수 있다. 만일 융점은 온도 차이가 200℃ 미만이면 열융착 시에 내부의 무기섬유가 녹을 수 있기 때문에 점착 테이프(200) 및 전사벨트(101)의 내구성이 감소하게 되는 문제가 발생할 수 있다.(실시예 참조)

본 발명에서 사용되는 점착층의 점착부여성분의 융점은 230~290℃일 수 있고, 사용될 수 있는 유리섬유의 융점은 700℃ 이다. 따라서 유리섬유가 가장 유리한 효과를 가진다. 열융착은 기재층 및 접착층의 융점 중 가장 높은 성분의 융점과 보강섬유의 융점의 사이의 온도에서 열융착 공정을 수행할 수 있다. 이를 통해 보강섬유를 손상시키지 않으며, 기재층 및 점착층을 열융착 하는 효과를 가질 수 있다.

또한, 여기서 초음파 융착이란, 50~70Hz(전원입력)의 전기적에너지를 진동자를 통해 기계적 진동에너지로 변환시켜 혼을 통해 가공물에 가압하면 접합면에 순간적으로 강력한 마찰열을 발생시켜 접합면이 용해 접착되는 강한 분자적 결합이 이루어지는 현상을 말한다. 초음파 융착은 강력한 분자결합으로 융착상태가 견고하고, 짧은 시간에 순간적으로 융착시킬 수 있으며, 제품표면의 변형, 변질이 없기 때문에 내구성 향상효과를 가질 수 있다.

한편, 본 발명의 전사벨트(101)를 포함하는 화상형성장치는 내구성이 좋기 때문에 수명이 길다. 상기 화상형성장치는 컴퓨터와 같은 단말장치에서 생성된 인쇄 데이터를 기록 용지에 인쇄하는 장치를 의미하며, 복사기, 프린터, 팩시밀리 또는 이들의 기능을 하나의 장치를 통해 복합적으로 구현하는 복합기 등을 들 수 있다.

이하, 본 발명을 하기 실시예들을 통해 설명한다. 이때, 하기 실시예들은 발명을 예시하기 위하여 제시된 것일 뿐, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예들에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1.

가. 점착테이프

유리섬유를 포함하는 점착테이프를 제조하였다. 테이프 기재층의 재질은 PET이며, 두께는 215㎛로 하였다. 점착층의 두께는 85㎛, 보강섬유의 직경은 50㎛로 하였다. 보강섬유 길이는 1000mm로 하였다. 보강섬유는 전체 점착 테이프 전체 중량에 대해 25중량%로 포함하였다. 또한, 겹침부의 두께는 600㎛로 하였고, 테이프점착부의 재질은 융점이 260℃인 PET를 사용하여 유리섬유의 융점과 435℃의 온도차이가 나도록 제작하였다.

나. 전사벨트

전사벨트의 재질은 폴리이미드로 하였다. 상기 제작한 테이프를 전사벨트의 양쪽 측면을 따라 부착하였고, 양쪽 측면을 따라 부착된 테이프가 겹치는 겹침부를 초음파 융착하였다.

실시예 2~18. 및 비교예 1~2.

실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하되, 하기 표 1과 같이 테이프의 구성 및/또는 성분, 전사벨트의 재질을 변경하여 전사벨트를 제조하였다.

구분	테이프의 구성 및 성분								전사벨트
	섬유 종류	기재층 두께 (㎛)	점착층 두께 (㎛)	섬유 직경 (㎛)	섬유 중량 (중량%)	섬유와 테이프 접착부의 온도차(℃)	겹침부 두께	융착 방법	전사벨트 재질
실시예1	유리섬유	215	85	50	25	435	600㎛	초음파융착	폴리이미드
실시예2	알루미나섬유	215	85	50	25	1435	600㎛	초음파융착	폴리이미드
실시예3	PET섬유	215	85	50	25	0	600㎛	초음파융착	폴리이미드
실시예4	유리섬유	215	10	5	25	435	450㎛	초음파융착	폴리이미드
실시예5	유리섬유	215	60	50	25	435	550㎛	초음파융착	폴리이미드
실시예6	유리섬유	215	110	50	25	435	650㎛	초음파융착	폴리이미드
실시예7	유리섬유	215	160	50	25	435	750㎛	초음파융착	폴리이미드
실시예8	유리섬유	215	85	0.05	25	435	600㎛	초음파융착	폴리이미드
실시예9	유리섬유	215	85	40	25	435	600㎛	초음파융착	폴리이미드
실시예10	유리섬유	215	85	80	25	435	600㎛	초음파융착	폴리이미드
실시예11	유리섬유	215	140	120	25	435	710㎛	초음파융착	폴리이미드
실시예12	유리섬유	215	85	50	25	435	600㎛	-	폴리이미드

구분	테이프의 구성 및 성분								전사벨트
	섬유 종류	기재층 두께 (㎛)	점착층 두께 (㎛)	섬유 직경 (㎛)	섬유 중량 (중량%)	섬유와 테이프 접착부의 온도차(℃)	겹침부 두께	융착 방법	전사벨트 재질
실시예13	유리섬유	215	85	50	5	435	600㎛	초음파융착	폴리이미드
실시예14	유리섬유	215	85	50	35	435	600㎛	초음파융착	폴리이미드
실시예15	유리섬유	215	85	50	25	435	600㎛	초음파융착	폴리카보네이트
실시예16	유리섬유	10	85	50	25	435	190㎛	초음파융착	폴리이미드
실시예17	유리섬유	360	85	50	25	435	890㎛	초음파융착	폴리이미드
실시예18	유리섬유	150	20	5	25	435	340㎛	초음파융착	폴리이미드
실시예19	유리섬유	215	85	50	25	435	500㎛	열융착	폴리이미드
실시예20	유리섬유	15	20	15	25	435	70㎛	초음파융착	폴리이미드
실시예21	유리섬유	375	150	100	25	435	1050㎛	초음파융착	폴리이미드
비교예1	-	80	85	-	-	-	-	-	폴리이미드
비교예2	-	-	-	-	-	-	-	-	폴리이미드

1) 표 1에서 보강섬유의 중량%는 점착테이프 전체100중량%에 대한 보강섬유의 중량%이다.

2) 표 1에서 실시예 2의 알루미나섬유는 무기섬유에 속하는 것으로 융점이 1700℃인 것을 사용하였다.

3) 표 1에서 실시예 3의 PET섬유는 유기섬유의 하나인 합성섬유에 속하는 것으로 융점이 260℃인 것을 사용하였다.

4) 표 2에서 실시예 15의 폴리카보네이트는 열가소성 플라스틱의 일종으로, 전사벨트제작 시 사용하였다.

5) 표 2에서 비교예 1은 보강섬유를 포함하지 않는 테이프를 전사벨트의 측면에 부착하였다.

6) 표 2에서 비교예 2는 테이프를 부착하지 않은 전사벨트이다.

실험예 : 전사벨트 및/또는 테이프의 물성측정실험

상기 실시예 1~21 및 비교예 1~2를 통해 제조된 전사벨트 및/또는 테이프에 대하여 하기 1~5의 항목을 평가하여 이를 표 3에 나타내었다.

1. 전사벨트 내구성

실시예 1~21, 비교예 1~2에 따라 제조된 보강테이프가 부착된 전사벨트의 내구성을 측정하기 위하여, 레이져 프린터를 100시간 연속가동 하였다. 이어서, 30명의 평가요원이 육안으로 전사벨트의 내구성을 평가하였다(나쁨 - ×, 보통 - △, 좋음 - ○, 매우좋음 - ◎)

2. 크랙평가

실시예 1~21, 비교예 1~2 에 따라 제조한 전사벨트 연결부의 크랙 방지 정도를 측정하기 위해, 레이져 프린터를 100시간 연속가동 하였다. 이어서, 30명의 평가요원이 육안으로 전사벨트 연결부의 크랙 확산 방지 정도를 측정하였다(나쁨 - ×, 보통 - △, 좋음 - ○, 매우좋음 - ◎).

3. 테이프 점착력

실시예 1~21, 비교예 1~2 에 따라 제조한 테이프를 인장 압축시험기(push-pull gage)로 잡아당겨 벗겨지는 힘을 측정하여, 점착력을 측정하였다.

4. 테이프 인장강도

실시예 1~21, 비교예 1~2 에 따라 제조한 테이프를 온도23℃에서 10mm/min의 속도로 파단 시까지 인장시켜서, 인장강도(tensile strength)를 측정하였다.

5. 테이프 신율

실시예 1~21, 비교예 1~2 에 따라 제조한 테이프의 신율을 측정하기 위한 방법으로, 온도23℃에서 접촉식 롱트레블신율계(contacting long travel extensometer)로 테이프에 물려서 테이프가 파단 될 때까지 당겨서 신율을 측정하였다.

구분	평가항목
	전사벨트 내구성	크랙 확산방지	테이프 점착력(N/cm)	테이프 인장강도(N/cm)	테이프 신율(%)
실시예1	◎	◎	6.5	298	5
실시예2	◎	○	6.5	312	4.9
실시예3	△	×	6.4	137	83
실시예4	○	△	5.7	245	21.2
실시예5	◎	○	6.3	294	7
실시예6	◎	○	6.5	295	6.7
실시예7	○	△	6.5	244	21.4
실시예8	○	△	6.5	127	87
실시예9	○	○	6.4	299	5
실시예10	○	○	6.1	302	4.9
실시예11	△	△	6.5	257	20.2
실시예12	△	×	6.5	298	5
실시예13	○	△	6.5	293	7.2
실시예14	△	△	6.3	232	28.1
실시예15	○	○	6.5	298	5
실시예16	○	○	6.5	94	100.9
실시예17	○	○	6.5	499	3.9
실시예18	○	○	6.5	355	4.2
실시예19	○	◎	6.5	298	5
실시예20	○	△	6.1	298	5
실시예21	△	△	6.3	298	5
비교예1	△	×	4.5	84	106
비교예2	×	×	-	-	-

상기 표 3에서 알 수 있듯이, 본 발명의 전사벨트 및/또는 점착 테이프의 조건을 모두 만족하는 실시예 1, 2 및 15가, 이 중 하나라도 누락된 실시예 3, 4, 7, 8, 11~14, 16~18, 20~21 및 비교에 1, 2에 비해 전사벨트의 내구성, 크랙 확산 방지, 테이프의 접착력, 테이프의 인장강도 및 테이프의 신율이 모두 우수하였다. 나아가 섬유 보강 테이프가 포함 된 실시예 1이, 보강섬유를 포함하지 않는 테이프를 사용한 비교예 1과 테이프를 사용하지 않은 비교예 2에 비하여 전사벨트의 내구성, 크랙 확산 방지, 테이프의 접착력, 테이프의 인장강도 및 테이프의 신율이 모두 우수하였다.

또한, 보강테이프에 포함 된 보강섬유를 유리섬유로 한 실시예 1 및 보강섬유를 알루미나 섬유로 한 실시예 2가, 유기섬유 중 합성섬유에 속하는 PET섬유를 사용한 실시예 3에 비해 전사벨트의 내구성, 크랙 확산 방지, 테이프의 인장강도 및 테이프의 신율이 우수하였다.

또한, 점착층의 두께 조건에 맞는 두께를 사용 한 실시예 1, 5, 6이, 범위 밖의 두께를 사용한 실시예 4, 7에 비하여, 인장강도에서는 큰 차이를 보이지 않았지만, 전사벨트의 내구성, 크랙 확산 방지 및 테이프의 신율이 우수하였다.

또한, 점착층에 포함되는 보강섬유의 직경조건에 맞게 제작한 실시예 1, 9, 10이, 범위 밖의 직경을 사용한 실시예 8, 11에 비하여, 테이프의 접착력은 큰 차이를 보이지 않았지만, 전사벨트의 내구성, 크랙 확산 방지, 테이프의 인장강도 및 테이프의 신율이 우수하였다.

또한, 점착 테이프가 일부 겹쳐지는 겹침부에 초음파융착을 포함하는 실시예 1이, 열융착을 포함하지 않는 실시예 12에 비하여, 테이프의 접착력, 테이프의 인장강도 및 테이프의 신율은 동일하였지만, 전사벨트의 내구성과 특히, 크랙 확산 방지에서 우수하였다.

또한, 점착테이프 100중량%에 대해 보강섬유를 25중량% 넣은 실시예 1이, 5중량% 넣은 실시예 13에 비하여, 신율과 테이프의 접착력 및 테이프의 인장강도는 큰 차이가 없었지만, 전사벨트의 내구성, 크랙 확산 방지에서 우수하였다. 또한, 35중량% 넣은 실시예14에 비하여, 전사벨트의 내구성, 크랙 확산 방지, 테이프의 접착력, 테이프의 인장강도 및 테이프의 신율이 모두 우수하였다.

또한, 전사벨트의 재질이 폴리이미드인 실시예 1이, 재질을 실리콘 폴리카보네이트로 사용한 실시예 15에 비하여, 유의차가 없는 수준이었지만 전사벨트의 내구성 및 크랙 확산 방지에서 우수하였다.

또한, 기재층의 두께를 215㎛로 한 실시예 1이, 기재층의 두께를 10㎛로 작게 제작한 실시예 16과 기재층의 두께를 360㎛로 제작한 실시예 17에 비하여, 전사벨트의 내구성 및 크랙 확산 방지가 우수하였다.

또한, 신율이 5%인 실시예 1이, 신율이 5~20%의 범위를 벗어나는 실시예 2~4, 7, 8, 11, 14, 16 및 비교예 1에 비하여 크랙 확산 방지와 전사벨트의 내구성이 우수하였다.

보강 테이프의 경우 보강섬유가 포함된 보강테이프를 사용한 실시예 1이 보강섬유를 포함하지 않는 테이프를 사용한 비교예 1과 보강 테이프를 사용하지 않는 비교예 2에 비하여, 비해 전사벨트의 내구성, 크랙 확산 방지, 테이프의 인장강도 및 테이프의 신율이 모두 크게 우수하였다.

또한, 점착테이프 겹침부의 두께가 600㎛인 실시예 1이, 두께가 80㎛ 미만인 실시예 20과, 두께가 1000㎛를 초과하는 실시예 21보다 전사벨트의 내구성과 크랙 확산 방지가 우수하였다.

101 : 전사벨트 102 : 점착테이프
200 : 점착테이프 201 : 기재층
202 : 점착층 203, 204 : 보강섬유
300 : 겹침부

Claims (18)

1. 전사벨트;
   상기 전사벨트의 적어도 하나의 단부에 부착되어, 상기 전사벨트의 파손을 방지하기 위한 점착 테이프를 포함하며;
   상기 점착 테이프는 일부 겹쳐지는 두께 80~1000㎛의 겹침부를 포함하고,
   상기 점착 테이프는 기재층 및 상기 기재층의 적어도 일면에 형성되는 점착층을 포함하며, 상기 기재층 및 점작층 중 어느 하나 이상의 층은 보강섬유를 포함하고,
   상기 점착 테이프는 점착층 두께가 60~150㎛ 이고, 상기 보강섬유는 직경이 5~80㎛, 길이가 500~2000mm 이며,
   상기 점착테이프는 점착력이 6.1N/cm 이상이고, 인장강도가 293 ~ 500 N/cm 인 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 전사벨트.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 전사벨트는 재질이 폴리이미드(PI), 폴리카보네이트(PC), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리아미드이미드(PAI), 폴리비닐덴 디플루오리드(PVDF) 및 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 전사벨트.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 점착층 내부에 상기 보강섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 전사벨트.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 보강섬유는 무기섬유인 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 전사벨트.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 무기섬유는 유리섬유, 탄소섬유, 알루미나섬유, 보론섬유 및 탄화규소 섬유로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 전사벨트.
7. 제 5항에 있어서,
   상기 무기섬유는 융점이 상기 점착층에 포함되는 점착부여성분 및 상기 기재층의 융점에 비하여 200℃ 이상 높은 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 전사벨트.
8. 제 1항에 있어서,
   상기 점착 테이프는 전사벨트의 양단부를 포함하여 부착되는 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 전사벨트.
9. 제1항에 있어서
   상기 보강섬유는 점착층 100중량%에 대하여 10~30중량%인 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 전사벨트.
10. 삭제
11. 제 1항에 있어서,
    상기 점착 테이프는 신율이 5~20% 인 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 전사벨트.
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 제1항에 있어서,
    상기 겹침부는 열융착 된 열융착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 전사벨트.
16. 제1항에 있어서,
    상기 겹침부는 초음파융착 된 초음파융착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 전사벨트.
17. 제15항에 있어서,
    상기 열융착부는 점착층의 점착부여성분 및 기재층이 일부 또는 전부 용융되고, 무기섬유는 용융되지 않은 것을 특징으로 하는 화상형성장치용 전사벨트.
18. 제1항~제2항,제4항~제9항,제11항 및 제15항~제17항 중 어느 한 항의 전사벨트를 포함하는 화상형성장치.

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