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JP2000293045A - 電子写真装置用エンドレスベルト - Google Patents

電子写真装置用エンドレスベルト

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Publication number
JP2000293045A
JP2000293045A JP10148699A JP10148699A JP2000293045A JP 2000293045 A JP2000293045 A JP 2000293045A JP 10148699 A JP10148699 A JP 10148699A JP 10148699 A JP10148699 A JP 10148699A JP 2000293045 A JP2000293045 A JP 2000293045A
Authority
JP
Japan
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belt
endless belt
tape
tensile force
tapes
Prior art date
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Pending
Application number
JP10148699A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshinobu Watanabe
義宣 渡辺
Masao Nakamura
正雄 中村
Toshihiko Tomita
俊彦 富田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
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Publication date
Application filed by Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】中間転写エンドレスベルトにおいて、そのエン
ドレスベルトの成形上不可避的に発生する反りを充分に
抑えて駆動走行させ得る電子写真装置用エンドレスベル
トを提供する。 【解決手段】合成樹脂フィルムのシ−ムレスベルト1の
巾両端部に抗張力テ−プ2を貼着した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電子写真装置用エン
ドレスベルトに関し、例えば、中間転写ベルトとして有
用なものである。
【0002】
【従来の技術】レ−ザ−プリンタ−、複写機、ビデオプ
リンタ−等の電子写真記録装置においては、通常、感光
体ドラム等の像担持体にトナ−等の記録剤を介して現像
した像を直接、印刷シ−ト上に定着させる直接方式が使
用されている。
【0003】しかしながら、近来、上記感光体ドラム等
の紙づまりによる早期損傷を回避するために、感光体ド
ラム上のトナ−像を一旦中間転写エンドレスベルトに転
写し、この転写像を記録シ−ト上に定着させる間接方式
が開発されつつある。この中間転写方式には、トナ−像
を中間転写エンドレスベルトに押圧により転写する方式
と、トナ−像を静電誘導現象を利用して中間転写エンド
レスベルトに転写する方式とがあり、後者では中間転写
エンドレスベルトへのトナ−像の静電的吸着によりフリ
−となる当該ベルトの電荷(トナ−像の帯電荷と同極
性)を逃すために、同ベルトがカ−ボン等の添加により
導電性とされるが、通常両者に同じ成形法によるフィル
ム状のシ−ムレスベルトが使用されている。例えば、円
筒金型内に樹脂液を供給し、金型の回転により金型内周
面に膜を遠心力で形成し、この膜を乾燥硬化させ、次い
で離型する遠心成形法が使用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、本発明者等
が上記中間転写エンドレスベルトの製作及び駆動走行に
関し鋭意検討を行ったところ、シ−ムレスベルトの両端
部がラッパ状に反り、ロ−ルに掛架して駆動走行させる
とその反りのためにシ−ムレスベルトと駆動ロ−ルとが
相互に干渉し合っててシ−ムレスベルトが往々にして亀
裂するに至ることを知った。
【0005】そのシ−ムレスベルトの反りの発生原因
は、シ−ムレスベルト成形時での内外面の冷却速度の不
可避的な不均一にある。すなわち、シ−ムレスベルトの
内面側が空冷により先に冷却固化されて熱収縮し、この
際、外面側がまだ熱軟化状態にあってその内側の収縮に
対して実質上抵抗せずに応力を発生しないが、次に外面
側が冷却固化されて熱収縮すると、内面側が既に固化し
ているためにその外面側の収縮を妨げるように作用して
内面側に圧縮応力が、外面側に引張り応力が発生する結
果、シ−ムレスベルトのベルト面を内面側に凸とする曲
げモ−メントが作用する。かかる曲げモ−メントの作用
のもとでも、シ−ムレスベルトの巾が口径に較べて大き
い場合、例えば、ロ−ル・ベルト式定着装置のエンドレ
スベルトのように長い管体形状の場合、その曲げモ−メ
ントに対し管体の大なる曲げ剛性が曲げ歪みを小にする
結果、上記の反りは発生しないが、上記中間転写エンド
レスベルトの場合は、口径に較べて巾が小さいために前
記の反りが発生するに至る。
【0006】本発明の目的は、中間転写エンドレスベル
トにおいて、そのエンドレスベルトの成形上不可避的に
発生する反りを充分に抑えて駆動走行させ得る電子写真
装置用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】本発明に係る電子写真装
置用エンドレスベルトは、合成樹脂フィルムのシ−ムレ
スベルトの巾両端部に抗張力テ−プを貼着したことを特
徴とする構成であり、合成樹脂フィルムにはポリイミド
フィルムを使用し、抗張力テ−プにはポリエチレンテレ
フタレ−トテ−プ、ポリエチレンテ−プ、ポリプロピレ
ンテ−プ、ポリテトラフルオロエチレンテ−プ等を使用
できる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について説明する。図1の(イ)は本発明に
係るエンドレスベルトを示す平面図、図1の(ロ)は同
じく正面図、図1の(ハ)は図1の(イ)におけるハ−
ハ断面図である。図1において、1は遠心成形法等によ
り成形した合成樹脂フィルムのシ−ムレスベルトであ
り、成形時の残留応力に基づく曲げモ−メントmのため
に両端部がラッパ状に反っている。このシ−ムレスベル
トには、例えば、テトラカルボン酸二無水物やその誘導
体とジアミンをN−メチル−2−ピロリドン等の溶媒中
で重合反応させて得たポリアミド酸の溶液を回転円筒金
型を用いて膜状に遠心力形成し、これを乾燥して製膜し
たのちその成形物を加熱処理してイミド化し、これを離
型して得たポリイミドフィルムのシ−ムレスベルトを使
用することができる。2,2はシ−ムレスベルト1の巾
両端部に貼着した抗張力テ−プである。
【0009】図1に示すエンドレスベルトは未掛架状態
であり、成形時の残留応力に基づく曲げモ−メントのた
めに両端部がラッパ状に反っている。
【0010】図2は上記エンドレスベルトの駆動走行状
態を示し、駆動ロ−ル21と従動ロ−ル22との間に本
発明に係るエンドレスベルトAを掛架し、駆動ロ−ル2
1の回転駆動でエンドレスベルトAを矢印方向に走行さ
せつつある。この場合、従動ロ−ルが負荷となってベル
ト引っ張り側に引っ張り力Fが、ベルトゆるみ側に引
っ張り力Fがそれぞれ作用し、ベルトの有効巻き付け
角をθ、ベルトとロ−ル間の摩擦係数をμとすると、
【数1】 F/F=eμθ が成立する。
【0011】而るに、エンドレスベルトの巾両端部に抗
張力テ−プを貼着してあるから、上記の各引っ張り力F
、Fのベルト巾に沿っての単位巾当たりの引っ張り
応力の分布は図3に示す通りであり、巾両端部ほど大き
くなる。図3において、wは抗張力テ−プの巾である。
シ−ムレスベルトの厚みをt、ヤング率をe、抗張力テ
−プの厚みをt’、ヤング率をe’とすれば、
【数2】 δ/δ’=te/(te+t’e’) が成立する。従って、上記ベルトゆるみ側の張力F
小であっても、ベルト巾両端部に充分な引っ張り応力を
集中させ得、ロール上でのベルト両端部の浮きをよく防
止でき、エンドレスベルトを前期の反りの出現無く走行
させていくことができる。
【0012】上記において、シ−ムレスベルトの裏面側
の巾両端部に抗張力テ−プを貼着することもできる。ま
た、シ−ムレスベルトの両面の巾両端部に抗張力テ−プ
を貼着することも可能である。
【0013】上記において、抗張力テ−プが厚すぎる
と、ベルト面とテ−プ面との段差が大きくなってエンド
レスベルトの円滑走行に支障となり、薄すぎると上記の
反り抑制効果が不十分となると共に耐久性も低くなる。
従って、抗張力テ−プの厚みは、通常1〜200μm、
好ましくは5〜100μmとされる。
【0014】上記抗張力テ−プの巾は、広くするほど上
記の反り抑制効果上有利であるが、この抗張力テ−プの
ためにベルトの有効巾が小さくなり、それに伴いベルト
巾を広くしなければならないから、巾を広くしすぎると
装置のコンパクト上不利となる。従って、抗張力テ−プ
の巾は、通常5〜50mm、好ましくは10〜40mm
とされる。
【0015】上記抗張力テ−プの材質は、電子写真装置
用エンドレスベルト、特に中間転写エンドレスベルトに
要求される耐熱性(80〜100℃)を満たし得るもの
であればよく、例えば、ポリエチレンテレフタレ−トテ
−プ、ポリエチレンテ−プ、ポリプロピレンテ−プ、ポ
リテトラフルオロエチレンテ−プ等を使用できる。
【0016】上記抗張力テ−プを貼着するには、粘着剤
及び基材ともに上記の耐熱性を満たすアクリル系、シリ
コ−ン系粘着テ−プを貼着することが好ましいが、熱硬
化型接着剤やホットメルト接着剤により抗張力テ−プを
貼着したり、抗張力テ−プを加熱融着することも可能で
ある。
【0017】上記シ−ムレスベルトの成形は遠心成形法
以外の方法でも成形可能である。例えば、円筒金型の内
面に高分子溶液を塗布し、これを垂直に支持し、コア金
型を落下走行させて内面の塗布液を均一厚みに展延し、
次いで乾燥固化乃至はイミド転化を行う方法を使用する
ことも可能である。
【0018】上記したように、シ−ムレスベルト成形時
の残留応力に基づく曲げモ−メントによる反り変形は、
ベルト巾と口径との比に左右される。本発明に係る電子
写真装置用エンドレスベルトにおける、(ベルト巾)/
(口径)との比は通常0.5〜2.0である。
【0019】本発明に係るエンドレスベルトは特に中間
転写エンドレスベルトに好適に使用される。図4は中間
転写式電子写真装置の一例を示し、中間転写エンドレス
ベルトに本発明に係るエンドレスベルトが使用されてい
る。図4において、5は露光により静電潜像を形成する
感光体を備え、静電潜像に正規像法(または反転現像
法)により逆極性トナ−を吸引力で付着させて(または
同極性帯電トナ−を反発力で非帯電部に付着させて)現
像させる感光ドラムである。Aは駆動ロ−ル21と従動
ロ−ル22との間に掛架した本発明に係るエンドレスベ
ルトであり、カ−ボン等の導電性粒子の配合により低抵
抗体としてあり、感光ドラム5との接触部位において帯
電トナ−像が当該エンドレスベルトAでの静電誘導電荷
により吸引転写され、その転写により自由になった電荷
が接地ロ−ル23においてア−スに逃される。6は中間
転写トナ−像を印刷シ−ト7に定着させるための定着ロ
−ルである。
【0020】上記エンドレスベルトを低抵抗体とする導
電粒子としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラ
ック等のカ−ボンブラックの外、金属粉末(例えばアル
ミニウム、ニッケル)、半導電性粉末(例えば、酸化ス
ズ等の酸化金属化合物、チタン酸カリウム)導電ポリマ
−(例えばポリアニリン)も使用でき、上記ポリアミド
酸溶液調合前の溶媒に分散させたり、ポリアミド酸溶液
に分散させることができる。
【0021】
【実施例】〔実施例1〕N−メチル−2−ピロリドン1
67gに乾燥したカ−ボンブラック16.1gをボ−ル
ミルにて室温×6時間で混合した得た分散液に3,
3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
294.2gとp−フェニレンジアミン108.2gと
を溶解させ、窒素雰囲気中で室温にて4時間撹拌しつつ
重合反応させてポリアミド酸溶液を得た。このポリアミ
ド酸溶液を内径300mm、長さ500mmの円筒金型
の内周面にディスペンサにより厚さほぼ400μmに塗
布し、1500rpmで10分間回転させて均一厚みの
展開膜とした後、250rpmで回転させながら金型の
外側から60℃の熱風を30分間吹付け、次いで150
℃×60分にて加熱した後、加熱速度2℃/minで3
00℃に昇温し、この温度を30分間保持して溶媒の除
去、脱水閉環水の除去及びイミド転化を行い、而るの
ち、室温にまで冷却し金型より離型し、巾両端をトリミ
ングして厚み75μm、外径300mmφ、巾300m
mのシ−ムレスベルトを得た。基材が厚み25μmのポ
リエチレンテレフタレ−トフィルム、粘着剤層が厚み3
0μmのアクリル系粘着剤である巾20mmの粘着テ−
プを前記シ−ムレスベルト外面の巾両端に貼着して本発
明に係るエンドレスベルトを作成した。
【0022】〔実施例2〕粘着テ−プとして、基材が厚
み50μmのポリテトラフルオロエチレンフィルム、粘
着剤層が厚み30μmのシリコ−ン系粘着剤である巾1
5mmのシリコ−ン系粘着テ−プを使用した以外、実施
例1と同様にして本発明に係るエンドレスベルトを作成
した。
【0023】〔比較例〕実施例1でのシ−ムレスベルト
をエンドレスベルトに使用し、抗張力テ−プの貼着を省
略した。
【0024】これら実施例品及び比較例品のそれぞれに
つき、外径45mmφの2本のロ−ルにロ−ルの中心間
距離を400mmにしてエンドレスベルトを張力状態で
掛架し、一本のロ−ルを回転駆動してエンドレスベルト
を20m/minで走行させ、駆動ロ−ル表面とエンド
レスベルトの巾両端内面との浮き量(最大値)を測定した
ところ、比較例の10mmに対し、実施例1では0.6
mm、実施例2では1.0mmであり本発明に係るエン
ドレスベルトにおいては、実質上反りの出現をほぼ完全
に抑えてエンドレスベルトを走行させることができた。
また、比較例品では、駆動後比較的早期に端部に折れが
発生したが、実施例品1,2とも何等の異常も観られな
かった。
【0025】
【発明の効果】本発明に係る電子写真装置用エンドレス
ベルトは、成形時の残留応力に基づく曲げモ−メントの
ために未掛架状態で反っていても、駆動走行状態ではそ
の反りを抑えてエンドレスベルトの円滑な走行を保証で
き、エンドレスベルトの折れや亀裂等の損傷を排除で
き、また感光ドラムの損傷も回避でき、中間転写エンド
レスベルトとして極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電子写真装置用エンドレスベルト
を示す図面である。
【図2】本発明に係るエンドレスベルトの駆動走行状態
を示すための図面である。
【図3】図2に示す走行状態での引張り応力の分布状態
を示す図面である。
【図4】本発明に係るエンドレスベルトを用いた中間転
写式電子写真装置を示す図面である。
【符号の説明】
1 合成樹脂フィルムのシ−ムレスベルト 2 抗張力テ−プ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富田 俊彦 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日東 電工株式会社内 Fターム(参考) 2H032 BA09 BA18

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】合成樹脂フィルムのシ−ムレスベルトの巾
    両端部に抗張力テ−プを貼着したことを特徴とする電子
    写真装置用エンドレスベルト。
  2. 【請求項2】合成樹脂フィルムがポリイミドフィルムで
    ある請求項1記載の電子写真装置用エンドレスベルト。
  3. 【請求項3】抗張力テ−プがポリエチレンテレフタレ−
    トテ−プ、ポリエチレンテ−プ、ポリプロピレンテ−
    プ、ポリテトラフルオロエチレンテ−プの何れかである
    請求項1または2記載の電子写真装置用エンドレスベル
    ト。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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