TW201313872A

TW201313872A - 具有防曲折導向件的環帶

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Publication number: TW201313872A
Application number: TW101134776A
Authority: TW
Inventors: Chun-Im Lee; Sang-Kyun Kim; Ki-Nam Kwak; Sung-Hoon Back; Sang-Min Song
Original assignee: Kolon Inc
Priority date: 2011-09-23
Filing date: 2012-09-21
Publication date: 2013-04-01
Also published as: EP2758836A1; US20140374222A1; WO2013042886A1; KR20130032633A; JP2014534453A; CN103930832A; EP2758836A4; US9096381B2; JP5963867B2; KR101417212B1

Abstract

本發明揭露了一種具有防曲折導向件的環帶，其中該防曲折導向件先經熱處理後，再利用加熱後具有黏性的熱塑性雙面膠帶連接至該防曲折導向件上。

Description

具有防曲折導向件的環帶

本發明涉及一種具有防曲折導向件的環帶，其通常可利用於諸如印表機、影印機、錄影機等電子照相記錄裝置。

在一些接收設備如影印機、雷射印表機、複合機等中，環帶已被使用於其中並安裝於該些電子照相成像設備內的感光裝置、中間轉印裝置、轉印輸送裝置與轉印分離裝置等類似的裝置中。第1圖為環帶使用於成像設備中的中間轉印帶的示意圖。參見第1圖，當位於有機感光鼓(organic photoconductor drum，OPC)4的表面上的載子傳輸層(carrier transport layer，CTL)經充電元件1帶電後，此帶電的有機感光鼓4以雷射光束2進行曝光，使電荷移至有機感光鼓4的表面而帶正電(+)，並形成潛像。當顯影輥(磁輥)3轉動而離有機感光鼓4一極小距離時，帶負電(-)的色粒即會黏附至經雷射光束2曝光的表面上，形成一文字或圖像。黏附至該有機感光鼓4表面的帶負電(-)的色粒通過轉印輥5轉印至帶正(+)電荷狀態下的紙的背面，從而形成一實際影像。之後以定影輥6熱壓成形於該紙上的色粒，使其完全熔結至紙上，並接著輸出。然後，利用清潔片7以物理或電學方式清潔該有機感光鼓4，用以於該有機感光鼓4上形成一新影像。此外，利用清除件8以預定量的光中和該有機感光鼓4表面上殘餘的電荷，從而使該有機感光鼓4回至初始狀態，然後對該有機感光鼓4再次帶電。

因為複數個接觸中間轉印帶的輥必須與軸平行，為了精確轉動及驅動中間轉印帶，該中間轉印帶需要具有高線性。此外，該中間轉印帶需要具有均一厚度及長度。當該等要求無法滿足時，該中間轉印帶將變得曲折，從而偏離曝光位置或轉印位置，結果，影像被塗汙或變形，並使該中間轉印帶因曲折而損壞。

為了防止環帶的曲折，習知有一種環帶，在該環帶的兩端提供有防曲折導向件，該防曲折導向件由彈性體如橡膠或氨基甲酸乙酯製成。提供有該防曲折導向件的環帶在各種電子照相成像設備中非常有用，因為其以非常穩定方式執行其功能並且便宜。

關於防曲折方法有關的傳統技術的實例，例如日本未經審查的專利申請公開第07-187435號中所揭露一種利用丙烯酸添加劑將防曲折導向件連接至環帶的方法。然而，當使用該丙烯酸添加劑時，該丙烯酸添加劑會從該防曲折導向件剝離，因此該防曲折導向件須被支撐住直至該丙烯酸硬化，從而很難具有高精度線性。此外，當利用該丙烯酸添加劑將該防曲折導向件連接至該環帶，而該環帶受連續驅動時，特別是當該環帶沿著輥的曲線長時間驅動時，該防曲折導向件可能自該環帶剝離。

此外，日本未經審查的專利申請公開第2003-310291號，揭露了一種利用含有交聯劑或引發劑的丙烯酸或矽基添加劑，將防曲折導向件連接至環帶的方法。該方法係使用紫外線照射該添加劑或於高溫下乾燥該添加劑，而將該防曲折導向件連接至該環帶。然而，該方法較為複雜。此外，本方法存在的問題在於，在高溫乾燥期間，由於該防曲折導向件是一彈性體，會產生熱變形，因此無法恒定保持其形狀。

作為上述方法的替換，存在一種方法，該方法利用由丙烯酸添加劑製成的雙面膠帶將防曲折導向件連接至環帶。然而，該方法存在的問題在於，儘管該雙面膠帶的初始黏性較好，但是帶體與防曲折導向件之間的黏附強度不足，並且該帶體的耐久性較低。

同時，日本未經審查的專利申請公開第2000-122439號揭露了一種利用能於室溫下硬化的單元件改質環氧樹脂(液體添加劑)，將防曲折導向件連接至帶體的方法。然而，該方法存在著該液體添加劑凸出以及其初始黏性變低的問題。

為了解決上述問題，日本未經審查的專利申請公開第2001-206522號揭露了一種利用黏合層將防曲折導向件連接至帶體的方法，其中該黏合層由包括丙烯酸共聚物和交聯劑的黏合組成物組成。該方法被認為可以解決該環帶和防曲折導向件間剪切荷載較弱的問題。然而，該方法還存在的問題在於，於180°角度下，該環帶與防曲折導向件之間黏合層的剝離強度最多為7N/20 mm，因此該黏合層的黏性並不足夠。

因此，本發明旨在解決上述問題。本發明的目的在於提供一種防曲折導向件或用於該防曲折導向件的膠帶、一種利用該防曲折導向件的環帶、以及一種製造該環帶的方法，其中該防曲折導向件具有足夠的黏性且容易加工，即使長時間使用該環帶也可避免該環帶產生曲折。

本發明的另一目的在於提供一種具有高耐用性的環帶及其製造方法。

本發明的又一目的在於提供一種適用於成像設備的環帶及其製造方法。

為了實現上述目的，本發明的一方面提供一種具有防曲折導向件的環帶，包含：一合成樹脂帶體、一雙面膠帶以及一防曲折導向件，其中該雙面膠帶包括一熔點為120~180℃的黏合層。

該環帶中的該防曲折導向件，可在120~230℃下熱處理30秒~1小時，使該防曲折導向件具有所需的熱穩定性。

此外，該防曲折導向件可由聚酯氨基甲酸酯(polyester urethane)製成。

再者，該合成樹脂帶體與該防曲折導向件之間的剝離強度可為10N/10 mm或更高。

此外，該防曲折導向件位於該合成樹脂帶體的內周面上。

本發明的另一方面提供一種製造具有防曲折導向件的環帶的方法，包含以下步驟：於100~300℃下，熱處理一防曲折導向件30秒或更多；於溫度120~180℃下，將具有熔點為120~180℃的黏合層的一熱塑性雙面膠帶壓至該經熱處理的防曲折導向件上，用以暫時地連接該熱塑性雙面膠帶至該防曲折導向件；以及將暫時連接有該熱塑性雙面膠帶的防曲折導向件壓至一合成樹脂帶體，用以使該防曲折導向件連接至該合成樹脂帶體。

根據本發明，由於使用熱塑性或熱固性雙面膠帶取代傳統液體黏合劑，可防止傳統液體黏合劑滴落或自防曲折導向件脫離，從而提高可加工性。此外，當使用熱熔結膠帶時，可防止該防曲折導向件此彈性體(例如由聚氨基甲酸酯所組成時)因熱膨脹或收縮所導致的起皺或波狀起伏。此外，根據本發明，提供了一種具有高剝離強度和高耐用性的防曲折導向件的環帶，並且該環帶可用於需要更長使用壽命的成像裝置。

本發明的環帶包括：合成樹脂帶體、雙面膠帶、以及防曲折導向件。

本發明的環形合成樹脂帶體可用作電子照相影印機、雷射印表機等中的感光裝置、中間轉印裝置、轉印輸送裝置、轉印分離裝置、充電裝置與顯影裝置等類似裝置的環帶。根據上述裝置的應用和功能，可適當地設定合成樹脂帶體的原料、形狀、尺寸等。例如，在電子照相記錄設備中的中間轉印帶或轉印輸送帶的情形下，採用由包含導電填料的聚醯亞胺樹脂所製成的半導電體帶。此外，由樹脂製成的環帶可由聚醯亞胺樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、聚醯胺樹脂或氟樹脂等類似樹脂所製成。尤其，根據耐久性方面，該樹脂製成的環帶較佳可由不易降解或變質的聚醯亞胺樹脂或聚醯胺樹脂製成。根據其目的，可適當地選擇環帶中使用的導電填料。作為導電填料，可適當地使用具有高電導率的炭黑如科琴黑(Ketjen black)或乙炔炭黑等其類似物，此外，石墨、碳奈米管或導電聚合物如聚苯胺、聚吡咯等其類似物亦可使用之。此外，如果需要，分散劑、添加劑等亦可加至該由樹脂製成的環帶中。再者，該由樹脂製成的環帶較佳為無縫帶。該合成樹脂帶體的厚度未被特別限制，但是可為0.02~0.20 mm。

該防曲折導向件可由具有適當硬度的彈性體製成，如聚氨基甲酸酯(polyurethane)、氯丁橡膠、氨基甲酸乙酯橡膠、聚酯彈性體、氯丁二烯橡膠、丁腈橡膠、矽橡膠等。在本發明中，為了使防曲折導向件具熱穩定性，可於100~300℃對該防曲折導向件進行熱處理30秒或更長，較佳則可在120~230℃進行30秒~1小時。因此，考慮到電絕緣性、耐熱性和耐磨性，該防曲折導向件較佳由聚酯氨基甲酸酯製成。

考慮到防曲折作用、耐用性等，該防曲折導向件的厚度可為0.05~3.00 mm，較佳為1.00~2.00 mm。該防曲折導向件的寬度可為1~10 mm，較佳為4~7 mm。此外，根據該環帶的形狀和尺寸以及該環帶連接的位置，可適當地調整該防曲折導向件的長度。

該防曲折導向件可連接至該合成樹脂帶體的任何位置，只要實現其防曲折作用即可，但是考慮到防曲折作用、耐用性、加強作用等時，該防曲折導向件可連接至該合成樹脂帶體的內周面或外周面的一端或兩端，且當其外周面被裝置內部使用時可連接至該合成樹脂帶體的內周面的一端或兩端。

在本發明中，該防曲折導向件藉由熱塑性雙面膠帶連接至該合成樹脂帶體，其中該熱塑性雙面膠帶包括熔點為120~180℃的黏合層。該熱塑性雙面膠帶在其雙面上皆設有黏合層。於此，該黏合層為固體層，在室溫下幾乎沒有黏性，但是將其加熱熔化且接著冷卻固化時，則產生出黏性。與在室溫下通過降壓來產生黏性的傳統壓敏性黏合劑不同，該熱塑性雙層膠帶的黏合層在預定溫度或更高溫度下熔化，並因此可置於該合成樹脂帶體與防曲折導向件之間，進而提高黏性。

應用至該熱塑性雙面膠帶的黏合劑的實施例可包括丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、矽基樹脂、天然或合成橡膠、氨基甲酸酯樹脂、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、酚醛樹脂、環氧樹脂等其他相似化合物。考慮到增加黏性及防止位移，當該防曲折導向件由聚氨基甲酸酯製成時，以聚酯樹脂或氯乙烯-醋酸乙烯共聚物用作該黏合層為較佳。此外，作為該熱塑性雙面膠帶的基材，可使用無支持物的無機材料，例如PET薄膜、PP薄膜、不織布或薄紙等類似材質，但是其基材未被特別限定。該黏合層的厚度可為5~500 μm，較佳為20~200 μm。當該黏合層的厚度小於5 μm時，該防曲折導向件與合成樹脂帶體之間的黏性不足。此外，當其厚度大於500 μm時，該環帶曲折產生的剪切力會使該防曲折導向件與黏合層錯位，從而很難控制線性。

以下，將詳細描述利用該熱塑性雙面膠帶將該防曲折導向件連接至該合成樹脂帶體的方法。首先，如上所述，為了確保該防曲折導向件的熱穩定性，將該防曲折導向件於100~300℃進行熱處理30秒或更多，較佳地於120~230℃進行30秒~1小時。如果利用該熱塑性雙面膠帶將該防曲折導向件連接至該合成樹脂帶體而不熱處理該防曲折導向件，該環帶將因為長時間驅動所導致該防曲折導向件的膨脹與收縮，而可能偏離其正常操作。換句話說，很難保證該環帶的耐用性。

隨後，在溫度120~180℃以及壓力2~5 bar下，將熱塑性雙面膠帶壓至該熱處理的防曲折導向件持續2~5秒，用以暫時地連接該熱塑性雙面膠帶至該防曲折導向件。

接著，在溫度120~180℃以及壓力2~5 bar下，將暫時連接有該熱塑性雙面膠帶的防曲折導向件壓至該合成樹脂帶體持續5~15秒，用以連接該防曲折導向件至該合成樹脂帶體，從而獲得具有防曲折導向件的環帶。

在以該方式得到的具有防曲折導向件的環帶中，該合成樹脂帶體與防曲折導向件之間的剝離強度為10~100N/20 mm，較佳為20~100N/20 mm。

以下，將參考下述實施例進一步描述本發明。該等實施例和對比實施例中使用的原料如下。

(1)環帶：聚醯亞胺製成的環帶

(2)防曲折導向件：聚酯氨基甲酸酯(由Tigers Polymer公司製造的TR100-50)

(3)黏合劑

①丙烯酸室溫壓敏性雙面膠帶(由Nitto Denko公司製造的No.500)

②聚酯型熱塑性雙面膠帶(由Hitachi Kasei Polymer公司製造的ZT891-1)

對該等實施例和對比實施例的環帶的物理性能評估如下。

(1)耐用性試驗

在輥直徑為30 mm、輥速度為100 mm/min，且帶張力為0.16 N/mm的條件下，使在其兩端設有寬度5 mm防曲折導向件的環帶(外部直徑：300 mm，寬度：300 mm)被連續驅動100小時，並且接著評估該防曲折導向件與該環帶的錯位狀態及該環帶的破壞情形。當該防曲折導向件及環帶無變化時，表示為○，而當該防曲折導向件剝離或該環帶被破壞時，表示為×。

(2)剝離強度試驗

將環帶(其防曲折導向件連接有該熱塑性雙面膠帶)切成20 mm×10 cm的尺寸。在300 mm/min的剝離速度及180°的剝離角下，利用由Instron公司製造的通用試驗機，測量該環帶的剝離強度。

(實施例1)

將聚氨基甲酸酯導向件(由Tigers Polymer公司製造的TR100-50)切成厚度為1.20 mm以及寬度為5 mm，在180℃下於烘箱中熱處理10分鐘，然後，使用酮溶劑清洗該聚氨酯導向件的表面。

隨後，在溫度100℃及壓力2 bar下，將具有厚度0.1 mm的聚酯型熱塑性雙面膠帶(由Hitachi Kasei Polymer公司製造的ZT891-1)再次壓至該熱處理的聚氨基甲酸酯導向件持續2秒，用以暫時地連接該聚酯型熱塑性雙面膠帶至該聚氨基甲酸酯導向件。

接著，在溫度150℃以及壓力5 bar下，將連接有該聚酯型熱塑性雙面膠帶的聚氨基甲酸酯導向件再次壓至聚醯亞胺製成的環帶體持續5秒，用以獲得具有防曲折導向件的環帶。

(實施例2)

將聚氨基甲酸酯導向件(由Tigers Polymer公司製造的TR100-50)切成厚度為1.20 mm以及寬度為5 mm，在200℃下於烘箱中熱處理5分鐘，然後，使用酮溶劑清洗該聚氨酯導向件的表面。

(實施例3)

在溫度100℃及壓力2 bar下，將具有厚度0.1 mm的聚酯型熱塑性雙面膠帶(由Hitachi Kasei Polymer公司製造的ZT891-1)再次壓至切成厚度1.20 mm及寬度5 mm的聚氨基甲酸酯導向件(由Tigers Polymer公司製造的TR100-50)持續2秒，用以暫時地連接該聚酯型熱塑性雙面膠帶至該聚氨基甲酸酯導向件。隨後，在溫度150℃以及壓力5 bar下，將連接有該聚酯型熱塑性雙面膠帶的聚氨基甲酸酯導向件再次壓至聚醯亞胺製成的環帶體，持續5秒，用以獲得具有防曲折導向件的環帶。

(對比實施例1)

在減壓下，將具有厚度0.2 mm的丙烯酸室溫壓敏性雙面膠帶(由Nitto Denko公司製造的No.500)連接至切成厚度1.20 mm及寬度5 mm的聚氨基甲酸酯導向件(由Tigers Polymer公司製造的TR100-50)。隨後，將該聚氨基甲酸酯導向件連接至聚醯亞胺製成的環帶體，用以獲得具有防曲折導向件的環帶。

(對比實施例2)

將聚氨基甲酸酯導向件(由Tigers Polymer公司製造的TR100-50)切成厚度為1.20 mm以及寬度為5 mm，在180℃下於烘箱中熱處理10分鐘，然後，使用酮溶劑清洗該聚氨基甲酸酯導向件的表面。隨後，在減壓下，將具有厚度0.2 mm的丙烯酸室溫壓敏性雙面膠帶(由Nitto Denko公司製造的No.500)連接至該聚氨基甲酸酯導向件，接著，將該聚氨基甲酸酯導向件連接至聚醯亞胺製成的環帶體，用以獲得具有防曲折導向件的環帶。

自該等實施例和對比實施例得到的環帶的試驗結果如下表1所示。

如實施例1和2之具有防曲折導向件的環帶的剝離強度試驗的結果所示，可以確定的是該等環帶顯示出良好的黏性，並且當進行100小時的連續耐用性試驗時，該防曲折導向件並未剝離且該環帶未被破壞。同時，在實施例3的情況中，可以確定的是，儘管該環帶的剝離強度良好，但是當進行連續100小時的連續耐用性試驗時，該防曲折導向件自薄膜剝離且該薄膜被破壞，因為氨基甲酸酯在加熱該熱塑性雙面膠帶以將其連接至該防曲折導向件的過程中產生膨脹與收縮。自實施例3的結果，可以確定的是為了滿足耐用性及黏性，最佳的是熱處理防曲折導向件，然後利用熱塑性雙面膠帶將其連接至帶體。

在對比實施例1和2的情況中，可見當進行100小時的連續耐用性試驗時，由於黏性不足使得防曲折導向件部分剝離。自該結果可確定的是，當黏性不足時，該防曲折導向件會在長時間驅動該環帶後剝離，從而該環帶被破壞。

儘管以說明目的公開了本發明的較佳實施例，但是熟悉本領域的人員應理解的是，在不脫離後附申請專利範圍所公開的本發明的範圍和精神下，可對其進行各種修飾、添加及替換。

1‧‧‧充電元件

2‧‧‧雷射光束

3‧‧‧顯影輥

4‧‧‧有機感光鼓

5‧‧‧轉印輥

6‧‧‧定影輥

7‧‧‧清潔片

8‧‧‧清除件

結合圖式以及下述詳細描述，本發明的上述和其他目的、特性、其他優點將會變得更加清楚，其中：第1圖為環帶使用於成像設備中的中間轉印帶的示意圖

Claims

一種具有防曲折導向件的環帶，包括：一合成樹脂帶體；一雙面膠帶；以及一防曲折導向件，其中該雙面膠帶包括一熔點為120~180℃的黏合層。
依據申請專利範圍第1項所述之具有防曲折導向件的環帶，其中該防曲折導向件在120~230℃下熱處理30秒~1小時。
依據申請專利範圍第1項或第2項所述之具有防曲折導向件的環帶，其中該防曲折導向件由聚酯氨基甲酸酯(polyester urethane)製成。
依據申請專利範圍第1項或第2項所述之具有防曲折導向件的環帶，其中該合成樹脂帶體與該防曲折導向件之間的剝離強度為10N/10 mm或更高。
依據申請專利範圍第1項所述之具有防曲折導向件的環帶，其中該防曲折導向件位於該合成樹脂帶體的內周面上。
一種製造具有防曲折導向件的環帶的方法，包括以下步驟：於100~300℃下，熱處理一防曲折導向件30秒或更多；於120~180℃下，將具有熔點為120~180℃的一黏合層的一熱塑性雙面膠帶壓至該經熱處理的防曲折導向件上，用以暫時地連接該熱塑性雙面膠帶至該防曲折導向件；以及將暫時連接有該熱塑性雙面膠帶的防曲折導向件壓至一合成樹脂帶體，用以使該防曲折導向件連接至該合成樹脂帶體。