JP2005010220A - Endless belt for electrophotographic apparatus - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an endless belt for an electrophotographic apparatus which enables an optical sensor to measure and compare the amount of reflection of light in a portion transferred with toner on the belt and a portion not transferred with the toner, prevents the slip-through of the toner due to slip-stick with a toner recovering plate and chattering vibration and is free from shear peeling and bead peeling of joint portions between the belt and its bead material in spite of long-term use by performing exact, fast and firm joining of the belt and the bead material. <P>SOLUTION: The endless belt for an electrophotographic apparatus consists of a flexible film-like substrate formed to an annular form, wherein the surface luminance value on the circumferential surface of the endless belt is specified to ≥130 and the beads for guides are formed by disposing their respective end surfaces opposite to each other and forming the end surfaces to slopes of angles ranging from 30 to 65° in relation to the inner peripheral surface of the belt. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真装置用無端ベルトに関するものであり、より詳細には、複写機やプリンタ等の電子写真装置に使用される電子写真装置用無端ベルトに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図示はしないが、従来、電子写真装置においては、転写ベルトあるいは中間転写ベルトとして無端ベルト（以降ベルトと記する。）が用いられる。電子写真装置は帯電ローラによって感光体ドラムの表面を一様にかつ均一に帯電させ、露光装置によって感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する。現像ローラによってその静電潜像にトナーを付着させてその可視像化をしている。そして、トナー像はベルト上に静電吸着された媒体に対して転写ローラによって転写され、定着装置によって定着される。あるいは、感光体ドラム表面で可視化されたトナー像を一旦、ベルト上に転写して、これをその媒体に再度転写している。
【０００３】
しかし、電子写真装置はその使用環境による温湿度の変化や長期間の使用等による感光体ドラムや現像ローラ等の構成部品の劣化等により、媒体に転写されるトナーの転写量、即ち印字濃度が変動し画質が劣化してしまう問題がある。
この間題を回避するために、感光体ドラム上で可視化されたトナー像を、光源により光を照射されているベルト上に直接転写し、トナー像を転写した部分の光の反射量と、トナー像を転写していない該無端ベルト表面部分の光の反射量を光学式センサを用いて比較計測を行う。印字濃度を即時に計測し、電子写真装置を構成している各部品に印加するバイアス電圧等を調整することにより印字濃度を補正する方法が採用されている。しかし、このような場合、ベルト上にトナーを転写した部分と転写していない部分の光の反射量にさほどの差はなく、光学式センサで比較計測不可能となる問題があった。
【０００４】
また、ベルトに付着したトナー残りやホコリ等をトナー回収ブレードにより掻き落し、ベルト表面を清浄化しているものの、トナー回収フレードがスリップスティックによるビビリ振動を生じ、回収されるべきトナー等がすり抜けてしまう問題があった。
【０００５】
また、ベルトは走行中に蛇行が発生しやすい。これに対して、図６に示すように、ベルト基材１２内周面の一方もしく両方の側縁に沿ってゴム状の弾性材料からなるガイド用ビード１３（以降ビードと記する）を接合し、ビード１３を図７に示すローラ１０１の溝１０２に嵌合して走行させることによって蛇行を防止する方法か取られている。
しかし、ベルト１１の走行時には蛇行により、ビード１３の接合面に対してせん断応力が繰り返し加えられと同時に、ローラ１０１の外周を回る度に屈曲応力も生じる。このため、ビード１３は弾性材料から形成されており、長期間の使用に耐えるベルトを得るためにはビード１３の接合方法およびビードの継目１９の柔軟性が重要となる。
【０００６】
従来、ビード形成方法としては、ベルト基材１２の内周面に長溝状の型窪を形成した型板を重ね、長溝内にシリコーンゴム等を充填してベルト基材１２内周面に直接、ビード１３を形成する方法がとられている。
しかし、ビード１３を直接形成する場合は充填されたビード材料が硬化するまでの間、型が動かないように固定しておく必要があり生産効率を上げることが出来なかった。
【０００７】
また、予め柔軟性材料を用いて形成されたビード１３を接着剤により接合する方法も採用されている。しかし、接着強度を上けるためには接著剤層を厚くする必要があるが、接着剤層を厚くすると硬化反応の進行が遅く初期強度が所定の値に達するまでズレが生じないように保持する必要がある。このため、ベルト基材１２にビード１３を直接形成する場合と同程度の時間を必要とし、生産効率が上がらない問題があった。
【０００８】
迅速に接着強度が得られるような接合方法としては、予め形成されたビード１３を何らかの薄膜体を芯材とした両面感圧粘着材により接合する方法も知られている（例えば、特許文献１及び２を参照。）。しかし、ポリエチレンテレフタレート（以降ＰＥＴと記載する。）を芯材とした場合は、ビード１３をベルト基材１２内周面に接合する際にも伸縮がなく、定位置に正確に接合することができる反面、ベルト１１の回転走行中に生じるローラ１０１との間の衝撃が吸収できず、ビード接合部がダメージを受け、ベルト基材１２にクラックなどの損傷が発生し、ベルト基材１２内周面からビード１３が剥離するなどの問題があった。あるいは、ベルト１１の回転走行中にローラ１０１の外周を回る度に繰り返し屈曲応力が生じるため、最も応力が集中し易いビード１３の継目部分１９がピール剥離を起こす問題があった。
このようなことからビード接合部を回転方向に対して５〜７５°の角度を持たせて配置した。しかし、このような方法ではベルトの回転走行中にビード端部が受ける応力を緩和させる効果か得られるものの、その方法をもってしてもビード端部が剥雄する場合があった（例えば、特許文献３を参照。）。
【０００９】
また、繊維により形成された薄膜体を芯材とした場合にも、ビード１３をベルト基材１２内周面に接合する場合に伸縮がなく、定位直に正確に接合することができる反面、ベルト１１が回転走行する際に繰り返し生じる蛇行が原因でビード１３の接合部に加わる、せん断応力に耐えられずにベルト基材１２裏面からビード１３がせん断剥離する問題があった。
せん断剥離の原因としては、繊維により形成された薄膜体はＰＥＴの単層フィルムに対して横方向からの応力に対して変形し易いこと、および繊維により形成された薄膜体を芯材とした両面感圧粘着材の総厚みがＰＥＴを芯材にした両面感圧粘着材の総厚みより厚くなってしまうため、横方向からのせん断に対して粘着材のズレが発生し易いことである。また、この場合にもベルト１１の回転走行中にローラ１０１の外周を回る度に繰り返し屈曲応力が生じるため、最も応力が集中し易いビード１３の継目１９がピール剥離を起こす問題があった。
【００１０】
【特許文献１】
特開２０００−１３１９９９号公報
【特許文献２】
特許第２８４８２２４号公報
【特許文献３】
特開２００２−７２７６８号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は上記課題に鑑み、光学式センサでベルト上にトナーを転写した部分と転写していない部分の光の反射量の比較計測を可能すると共に、トナー回収ブレードとのスリップスティックやピビリ振動によるトナーのすり抜けを防止すること、また、ベルトとそのビード材の接合を正確かつ迅速にすると共に強固な接合をして、長期間の使用においてもせん断剥離や継目部分のビード剥離等のない電子写真装置用無端ベルトを提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、光学式センサによりベルト表面に直接転写されたトナー像から印字濃度を計測する際のエラーの発生率とベルト表面の輝度値が大きく関係することに着目し、ベルト基材外周面の表面輝度値（ＣＣＤカメラ等の測定画像の明るさを０〜２５５諧調としたときの数値）を１３０以上とすると、ベルト外周面上にトナーを転写した場合、トナー転写部、非転写部の輝度値の階差が充分に見られ、光学的にトナー転写量の計測が容易かつ正確にでき、濃度補正を正確且つ確実に出来ることを見出し、上記課題を解決したものである。また、ベルト外周面の表面輝度値を１３０以上とした場合には、ブレードのスリップスティックによるビビリ振動の発生が抑えられ、トナーすり抜けについても防止することが出来ることも見出し、上記課題を解決したものである。
即ち、本発明に係る電子写真装置用無端ベルトは、以下の構成及び構造を特徴とすることにより、上記課題を解決したものである。
【００１３】
（１）環状に形成した可撓性フィルム状基材からなる電子写真装置用無端ベルトにおいて、該基材の外周面の表面輝度値を１３０以上とすることを特徴とする電子写真装置用無端ベルト。
【００１４】
（２）上記基材の内周面に少なくとも１つ以上の紐状或いは帯状のガイド用ビードが、芯材なし接着剤を介して、回転方向に沿って取り付けられ、また上記ガイド用ビードは、その各端面が互いに対向して配せられると共に、ベルト内周面に対して角度３０°乃至６５°の範囲の傾斜面に形成されており、更に、上記両端間の継目に硬度３０Ｈｓ乃至９５Ｈｓの範囲にある弾性体が充填されて環状に設けられてなることを特徴とする電子写真装置用無端ベルト。
【００１５】
（３）上記基材の内周面に少なくとも１つ以上の紐状或いは帯状のガイド用ビードが、芯材なし接着剤を介して、回転方向に沿って取り付けられ、また上記ガイド用ビードは、その各端面が互いに対向して配せられると共に、上記両端間に硬度３０Ｈｓ乃至９５Ｈｓの範囲にある厚さが５０乃至２５０μｍの補強用の弾性材料が、芯材なし接着剤を介して接合されており、更に、上記両端間の継目に硬度３０Ｈｓ乃至９５Ｈｓの範囲にある弾性体が充填されて環状に設けられてなることを特徴とする電子写真装置用無端ベルト。
【００１６】
（４）上記ガイド用ビードは基材の側縁又は両側縁に沿って設けられていることを特徴とする上記（２）又は（３）記載の電子写真装置用無端ベルト。
（５）上記ガイド用ビードはポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムに、ウレタン系弾性体を接合して形成してなることを特徴とする上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の電子写真装置用無端ベルト。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電子写真装置用無端ベルトの好ましい実施の形態を詳述する。尚、本発明に係る電子写真装置用無端ベルトは以下の実施形態及び実施例に限るものではない。
図１は、本発明に係る電子写真装置用無端ベルトの一実施形態を示した要部斜視図である。図２は、図１における実施形態の要部側断面図である。図３は、本発明に係る電子写真装置用無端ベルトの別の実施形態を示した要部斜視図である。図４は、図３における実施形態の要部側断面図である。図５は、本実施形態のベルトを用いてトナー像が転写或いは非転写されている部分の表面輝度を計測する計測装置の概略図である。図６及び図７は、ビードが設けられる位置を示した一般的な電子写真装置用無端ベルトの斜視図である。
【００１８】
図１及び図２に示す電子写真装置用無端ベルト１１にあっては、図６及び図７に示したように、通常、環状に形成した可撓性フィルム状基材１２からなる。そして、電子写真装置用無端ベルトにおいては、このような無端ベルト基材１２の外周面１２ａの表面輝度値を１３０（ＣＣＤカメラ撮影した画像の明るさを０〜２５５の諧調とした時の数値）以上とするものである。
ベルト基材外周面１２ａの表面輝度値を１３０以上とすると、特に、１６０以上の範囲とすると、光学式センサによりベルト表面に直接転写されたトナー像から印字濃度を計測する際のエラーの発生率を十分に抑える。即ち、ベルト基材外周面１２ａ上にトナーを転写した場合、トナー転写部、非転写部の輝度値の階差が充分に見られ、光学的にトナー転写量の計測が容易かつ正確にできる。このため、濃度補正を正確且つ確実とすることができる。またこのようなことから、ベルト基材外周面１２ａに設置されるブレード（図示せず。）のスリップスティックのよるビビリ振動の発生が抑えられ、トナーすり抜けについても防止する。
【００１９】
上記電子写真装置用無端ベルトは、このような外周面１２ａを有する一方、基材１２の内周面１２ｂに少なくとも１つ以上の紐状或いは帯状のガイド用ビード１３が、芯材なし接着剤１６（図２においては説明のため厚みが強調されている。）を介して、回転方向に沿って取り付けられる。即ち、ガイド用ビード１３は一般にベルト１１の側縁の少なくとも一方に取り付けられていることがその蛇行防止上好ましく、また、芯材なし接着剤は両面接着が可能な感圧接着剤、即ち芯材等を有しない両面感圧接着剤が好ましい。
【００２０】
本発明にあっては、上記電子写真装置用無端ベルトのガイド用ビード１３は、図２に示すようにその各端面１３ａ、１３ｂが互いに対向して配せられて環状になるように設けられる。そして、各端面１３ａ、１３ｂは、基材内周面１２ｂに対して角度３０°乃至６５°（図２で示す角度α）の範囲のテーパ面（傾斜面）に形成されていることが望ましい。
このように各端部１３ａ、１３ｂをテーパ面とすることにより、ベルト１１の回転走行時においてビード１３端部に屈曲ストレスがかかるが、そのストレスが端部に集中することを回避することができる。
【００２１】
更に、上記各端面間１９（継目）に硬度３０Ｈｓ乃至９５Ｈｓの範囲にある弾性体接着剤２０が充填されていることが好ましく、かかる充填部材と上記ビード１３の端部の形状と相まって、更に屈曲ストレスが端部に集中することを回避することができる。
【００２２】
次に、図３及び図４に従って本発明に係る電子写真装置用無端ベルトの別の実施形態を説明する。
図３及び図４に示すように、電子写真装置用無端ベルト３１は、基材１２の内周面１２ａに少なくとも１つ以上の紐状或いは帯状のガイド用ビード１３が芯材なし接着剤１６を介して回転方向に沿って取り付けられ点、及びガイド用ビード１３の各端面１３ａ、１３ｂが互いに対向して配せられる点は、図１及び図２の電子写真装置用無端ベルト１１と同様である。
上記電子写真装置用無端ベルトには、上記各端部間に硬度３０Ｈｓ乃至９５Ｈｓの範囲にある厚さが５０乃至２５０μｍの補強用の弾性材料２１が、芯材なし接着剤１８を介して架橋接合されていることを特徴とするものである。また、上記両端面間の継目１９に硬度３０Ｈｓ乃至９５Ｈｓの範囲にある弾性体接着剤２０が充填されていることである。
このような構成にあっても、ビード１３の端部の強度が十分に保持され、上述の屈曲ストレスがかかった場合でも、ストレスの集中を回避して端部で経時的な損傷が抑えられる。
【００２３】
次に、上記実施形態における各部材の具体的な説明をする。
ベルト基材１２は所定の有機高分子材料からなり、可撓性と弾性に優れたエンドレスに成形される。このベルト基材１２を成形する所定の有機高分子材料としては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフチレート（ＰＥＮ）等のポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、フッ素樹脂、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネート、アラミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、エポキシ樹脂、架橋型ポリエステル樹脂、メラミン樹脂等があげられる。ベルト基材１２の厚さは、機械的強度と可撓性が要求されるので、０．０３〜１．０ｍｍ程度が好ましい。
【００２４】
ベルト基材１２は、ある程度の導電性が要求される場合があり、この場合には、導電性付与剤が適宜添加される。このような導電性付与剤としては、金属や合金からなる針状、球状、板状、不定形等の粉末、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラック等のカーボシ粉末、天然黒鉛、人造黒鉛、膨張黒鉛等の黒鉛粉末、セラミックス粉末、表面が金属メッキされた各種粒子等があげられる。この導電性付与剤の形状やサイズ等は、球状あるいは不定形をなし、０．０１〜１０μｍ程度が好ましい。
【００２５】
導電性付与剤の添加量は、導電性の程度により、適宜調整されるが、おおよそ１〜２５容量％の範囲から選択される。これは、１容量％未満の場合には、導電性物質同士の距離が大きくなり、導電性の発現が悪くなる。逆に、２５容量％を超える場合、ベルト基材１２の機械強度に悪影響を及ぼすおそれがある。導電性付与剤を有機高分子材料に分散させる方法としては、有機高分子材料の性状に適する公知の分散方法が用いられる。具体的には、ミキシングロール、加圧式ニーダ、押出機、三本ロール、ホモジナイザー、ボールミル、ピースミル等が用いられる。その他、可塑剤、着色剤、帯電防止剤、老化防止剤、酸化防止剤、補強性フィラー、反応助剤、反応抑制剤等の各種添加剤が必要に応じ、有機高分子材料に適宜添加される。
【００２６】
ビード１３は紐状、或いは帯状の細長い帯状物であれば特にその形状に制限は無く、特に、断面矩形を呈した細長い一本の帯体であることが好ましい。またビード１３を構成する材料としては、一層又は二層以上の高弾性率材料から構成されていても良く、例えば、図１乃至図４に示すように高弾性率材料からなるフィルム１５上に弾性部材１４が接合されているものを挙げることができる。
フィルムの材料としては、二軸延伸ポリエステル、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ナイロン、ポリプロピレン等があけられる。これらの材料の中でも、引張り弾性率、引き裂き強度、耐熱性、価格等の点から、二軸延伸ポリエステルが最適である。フィルム１５の厚さについては、特に限定されるものではないが、５乃至２００μｍの範囲から選択するのが望ましい。
【００２７】
弾性部材１４の材料としては、適度なゴム弾性と耐摩耗性を有する材料、具体的には、例えばウレタン系エラストマー、シリコーン系エラストマー、フッ素系樹脂エラストマー、スチレン系エラストマー等があけられる。これらの中でも、耐磨耗性に優れるＪＩＳＡ硬度３０Ｈｓ以上９５Ｈｓ以下のウレタン系エラストマーか好適である。
このような弾性部材１４を含むビード１３の厚み及び幅は特に規定されるものではないが、好ましくは、厚さが０．１〜２ｍｍ、更に好ましくは０．５〜１ｍｍの範囲、幅が２〜２０ｍｍ、更に好ましくは３〜７ｍｍの範囲にあることである。ビード１３の厚さを上記範囲としたのは、ビード１３の厚さが２ｍｍを超える場合には、ビード１３からクラックの発生するおそれがある。逆に０．１ｍｍ未満の場合、十分な蛇行防止効果を得ることができない。
また、ビード１３の幅を上記範囲としたのは、ビード１３の幅が２ｍｍよりも小さいと、横方向のせん断応力に耐えることができず、十分な蛇行防止効果が期待できない。逆に、ビード１３の幅が２０ｍｍよりも大きいと、製品の大型化や重量増加を招き、実用上不適当である。
【００２８】
また、ビード１３の各端面１３ａ、１３ｂは図１または図３に示すように、ベルト１１の回転或いは移動方向Ａに対して所定の角度βを有し、各端面１３ａ、１３ｂは互いに平行な切れ込みとなって、継目１９が形成されている。
各端面１３ａ、１３ｂは鋭角側の角度βが５°〜７５°、好ましくは１５°〜６０°の範囲から選択されることが好ましい。角度βが小さ過ぎると、接着作業の不都合を招き、角度βが大き過ぎると、ストレスを十分に分散させることができなくなる。
【００２９】
ビード１３の弾性部材１４は、ベルト基材１２の内周面に直接接着することもできるが、図２及び図４に示すように、高弾性率材料からなるフィルム１５と一体化し、上述の両面感圧接着剤１６によりベルト基材１２の内周面に接着することが、その作業性と精度の点から好ましい。ビード１３をベルト１１に接着する接着剤としては、公知材料を自由に使用することができる。但し、接着剤の層が厚すぎるとクラックの原因となり、薄過ぎると十分な接着強度が得られないことがある。このため、接着剤１６の厚さは、１〜１２０μｍの範囲が良く、横方向のせん断応力に対する耐力と接着強度など総合的に見て、３０〜６０μｍが最適である。また、ビード１３の継目１９に充填する弾性体としての弾性接着剤２０は公知材料のものを使用することができる。但し、ビード１３の継目１９はビード１３と同様に適度なゴム弾性が要求されるため、ＪＩＳＡ硬度３０Ｈｓ乃至９５Ｈｓの範囲の弾性材料が好適である。具体的には、例えばウレタン系、シリコーン系、スチレン系の弾性接等剤を挙げることができる。
また、継目１９の間隔が極端に狭いと弾性接着剤を十分に充填できないため接着剤による補強効果が低下し、逆に広すぎるとビード１３の継目１９がローラ１０１の溝１０２を通過する際にローラ１０１への乗り上げなどによるベルト１１の破損などのトラブルが発生し易くなる。このため、ビード１３の継目１９の間隔は１〜５ｍｍの範囲が好ましい。
【００３０】
次に、本実施形態における電子写真装置用無端ベルトの製造方法について簡単に説明する。
本実施形態における電子写真装置用無端ベルトを製造する場合には、先ず、ベルト基材１２をそれぞれ公知の方法で成形する。ベルト基材１２の材料として熱可塑性樹脂を選択した場合、遠心成形、押出成形、射出成形等を採用することができる。また、熱硬化性樹脂を選択した場合、遠心成形やＲＩＭ成形等を採用することが可能である。但し、これらの方法の中でも、材料を問わずに適用可能であること、厚さ精度に優れていること、そして導電性を付与した場合に抵抗値のばら付きが小さいこと等から遠心成形法が好適である。
【００３１】
遠心成形法は、円筒の金型に流動性の上記材料を注入し、金型を回転させてその内周面に材料の層を遠心力で均一に成形し、材料を乾燥あるいは加熱固化して円筒の成形品を成形し、この成形品を金型から脱型するものである。金型は各種金属管用いて構成され、内周面は鏡面研磨され、フッ素樹脂やシリコーン樹脂等により離型処理されており、脱型の容易化が図られている。
【００３２】
ベルト基材１２を成形するため、流動性の材料を準備するが、この材料については、成形時の粘度が５０．０００ｍＰａ・ｓ以下となるように調整することが好ましい。これは、粘度が５０．０００ｍＰａ・ｓを超えると、遠心力による金型の内周面に対するレベリングが困難となる。粘度の下限については、特に限定されるものではないが、材料の取り扱い上、１０ｍＰａ・ｓ以上が好ましい。
材料として熱硬化性樹脂を用い、この熱硬化性樹脂の粘度か上記数値以下の場合には、そのまま使用することができるが、熱可塑性樹脂を使用する場合、及び上記数値を超える熱硬化性樹脂を使用する場合は、溶媒を適宜加えて溶解・希釈して、粘度を調整して使用することができる。
【００３３】
上記材料を準備したら、これを金型に必要量注入する。材料の注入量については、固化後の有機高分子材料の比重、金型の内周寸法、製品の厚さ等から算出し決定する。金型に材料を注入したら、必要な回転数でレベリングして遠心成形し、金型を適当なヒータ等で加熱し、材料を乾燥又は固化させる。加熱のタイミングについては、材料の乾燥や硬化条件等により適宜選択することができる。材料を乾燥又は固化させたら、金型を冷却し、金型との熱膨張差を利用してベルト基材１２の成形材を脱型する。そして、成形材の両側端部をそれぞれ裁断して所定幅としてベルト基材１２を得ることができる。
【００３４】
次いで、ビード１３を準備する。具体的には、シート状に成形したビード原反のＰＥＴ面側に両面感圧接着剤などの接着層を積層する。接着層の形成面には、セパレータを剥離可能に貼着しておくと作業上都合が良い。接着層の形成後、ビード原反からベルト基材１２の内周面に対応する線条のビード材を切り出し、その後、セパレータを剥離しつつベルト基材１２の内周面の側縁に、ビード１３を端部から徐々に接着する。
次いで、ビードの継目１９に弾性接着剤２０を充填する。この充填には注射器やディスペンサ装置などを用いると作業性が向上し、充填量の均一化を図ることが出来る。すなわち、ビードの継目１９の品質が安定する。
【００３５】
次に本発明におけるベルト表面輝度値の測定方法について図５を参照して説明する。
表面輝度測定装置の構成は対物レンズ２０１（（株）ニコンＣＦ ＩＣ ＢＤＰｌａｎ１０Ｘ）、ＣＣＤカメラ２０２（（株）ソニーＸＣ−００３）、照明ランプ２０３（フィリップス７７２４１）が取り付けられた顕微鏡本体２０４（（株）ニコンＥＰＩ−Ｕ）下部にベルト１１をセットし、照明ランプ２０３に供給する電圧を電圧調整機２０５にて電圧をＤＣ８Ｖに調整し、ベルト１１を垂直溶射方式で照明する。撮影カメラは画像処理ソフトウェア（王子計測機器（株）ＤＡ−６０００）がインストールされたコンピュータ２０６に接続されており、ＣＣＤカメラ２０２で撮影された画像はコンピュータ２０６に取り込まれる。表面輝度値の測定は上記画像処理ソフトウェアで取り込んだ投影画像を解析し算出する。尚、ＣＣＤカメラでの画像の明るさを０〜２５５諧調で表すものとする。
【００３６】
【実施例】
以下、本発明に係る電子写真装置用無端ベルトの実施例を比較例と共に説明する。
（実施例１）
先ず、ポリアイミドイミド溶液からなる流動性の材料を準備した。この材料の調製に際しては、トリメリット酸無水物と４、４’−ジアミノジフェニルメタンとの当量をジメチルアセトアミドに溶解し、加熱反応して固形分濃度（実質的全閉環のポリアミドイミド）２８質量％の芳香族ポリアミドイミド溶液を得た。これにジメチルアセトアミドを加え、固形分濃度１５質量％、固形分の比重１．２のポリアミドイミド溶液を調製した。
【００３７】
これを１００ｒｐｍの速度で回転する金型内周に１９０ｇ注入した。金型は、内径２２６ｍｍ、外径２４６ｍｍ、長さ４００ｍｍの大きさとし、金型内面はポリッシングにより鏡面研磨されている。そして金型両端の開口部にはリング状の蓋（内径１７０ｍｍ、外径２５０ｍｍ）をそれぞれ嵌合して材料漏れを防止することとした。こうして金型に材料を注入したら、１００ｒｐｍの速度でレベリングして遠心成形し、熱風乾燥機で雰囲気温度を８０℃に保ち、この状態を３０分間保持して金型を停止させるとともに、金型ごと１８０℃のオーブンに投入し、４５分間後に金型を取り出した。
金型を取り出したら、金型を室温に放置して冷却し、金型と成形材の熱膨張差を利用して成形材を脱型した。そして、成形材の両側縁をそれぞれ裁断して２４０ｍｍの幅とし、厚さ約１００μｍのベルト基材１２を作製した。このベルト基材１２外周面の表面輝度値は２００であった。
【００３８】
（実施例２）
次いで、金型内面の鏡面研磨状態の異なる金型を用いて、実施例１と同様の方法で表面輝度値１３０のベルト基材１２を作成した。
【００３９】
（実施例３）
厚さ１００μｍのＰＥＴフィルムに、ＪＩＳＡ硬度６５Ｈｓ、厚さ０．９ｍｍのウレタンシートを直接ラミネートしてビード原反を作製し、ビード原反のフィルム面に、芯材のない厚さ５０μｍのアクリル系感圧両面接着剤を貼り合わせた。次いでビード原反から実施例１で作製したベルト基材１２の内周長さに対応する線条のビード１３を切りだし、セパレータを剥離しつつ、そのベルト基材１２の内周面の一方の側縁にビード１３を端部から徐々に加圧接着した。この際にビードの継目１９の間隔を３ｍｍとした。
次いでビードの継目１９にノズル内径１ｍｍのニードルを取り付けたシリンジを用いてＪＩＳＡ硬度５０Ｈｓのウレタン系弾性接着剤を充填した。
【００４０】
尚、ビード１３の切り出しに際しては、長辺の長さ７０７ｍｍ、幅５ｍｍ、ビード端面の切断部の鋭角角度βを３０°の平行四辺形状に切り出し、ビード１３を作製した。
また、＃３２５グリーンカーボランダム砥石を装着した卓上型グラインダを用いて、ビード１３両端部を厚み方向にウレタン側より端面を削り取り、ベルト面に対する端面角度αが３０°、４５°、及び６５°の３種類の台形断面とした。
【００４１】
（実施例４）
上記で作成した長辺の長さ７０７ｍｍ、幅５ｍｍ、ビード端面の切断部の鋭角側角度βを３０°の平行四辺形状のビード１３（端部処理せず。）のセパレータを剥離しつつ、実施例１のベルト基材１２の内周面の側縁に、ビード１３の端部から徐々に加圧接着した。
次いで、ＪＩＳＡ硬度６５Ｈｓ、厚さ５０μｍ、１００μｍ、及び２５０μｍの３種類の各ウレタンシートに、芯材のない厚さ６μｍのアクリル系感圧両面接着剤を貼り合わせ、３種類の補強シート原反を作成した。次いで、この補強シート原反を幅４ｍｍ、長さ２０ｍｍの長方形に切り出し、図３及び４で示す補強シート２１のように作成した。実施例としては例示はしないが、補強シート２１のセパレータを剥がしビードの継目１９を覆うようにビード１３上に加圧接着し、継目１９と補強シート２１に囲まれた空間には実施例３と同様な方法でウレタン系弾性接着剤を充填した。
【００４２】
（比較例１）
比較例１として、金型内面の鏡面研磨状態の異なる金型を用いて、実施例１と同様の方法でベルト基材１２を作成し、その外周面の表面輝度値は１００であった。
【００４３】
（比較例２）
比較例２として、実施例４のビード１３を比較例１のベルト基材に実施例３と同様の方法で加圧接着し、実施例３と同様の方法でビードの継目１９にウレタン系接着剤を充填した。
【００４４】
（比較例３）
ヤング率５４０ＭＰａのＰＥＴフィルムに感圧接着剤が塗布されたテープを切り出し、厚さ２５０μｍ、幅４ｍｍ、長さ２０ｍｍの補強シート２１を作成した。この補強シート２１のセパレータを剥がしビード１３の継目１９を覆うようにビード１３上に加圧接等し、継目１９と補強シート２１に囲まれた空間には実施例１と同様の方法でウレタン系弾性接着剤を充填した。
【００４５】
実施例１、実施例２および比較例１の３種類のベルト基材１２をＡ４サイスに切断し、（株）沖データ製プリンタ３０１０Ｃを用いて、１００％デューティにてベルト基材１２表面に黒トナーの転写を行った。黒トナーがベルト基材１２の表面に転写されたら直ちに電源を切断し、定着器に至る前にベルト基材１２を取り出し、表面輝度値測定機にて、ベルト基材１２上のトナー転写部、非転写部の表面輝度値の比較計測を行った。
その結果、下記表１に示すようにベルト基材１２の表面輝度値が１３０以下の場合には、トナー転写部、非転写部の輝度値の階差が少ないのに対して、ベルト基材１２の表面輝度値が１３０以上の場合には、トナー転写部、非転写部の輝度値の階差が十分にあり、光学的にトナー転写量を計測し、濃度補正を正確にすることができる。
【００４６】
【表１】

【００４７】
また、上述の（株）沖データ製プリンタ３０１０Ｃのベルトユニットに実施例１および比較例１の３種類のベルト１１を組込み、ベルト１１を回転させた結果、ベルト基材１２外周面の表面輝度値が１３０以下の場合には、トナー回収ブレードのビビリ振動が発生し、トナーのすり抜けが起きた。ベルト基材１２外周面の表面輝度値が１３０以上の場合にはトナー回収ブレードのビビリ振動は発生しなかった。
【００４８】
直径２５ｍｍの２本のローラ１０１間に実施例３、実施例４、比較例２、及び比較例３の電子写真装置用無端ベルト１１を６０Ｎの張力をかけて懸架し、回転速度を１５回転／分としてベルト１１を回転させ、ベルト１１の耐久性を試験した。
尚、各ローラ１０１は、直径１０ｍｍ、長さ３００ｍｍのＳＵＳ３０４製の芯金と、厚さ７５ｍｍ、ＪＩＳＡ硬度６０Ｈｓに成形されて芯金の周囲を被覆するシリコーンゴムとから構成されている。
この結果を下記表２に示した。
【００４９】
【表２】

【００５０】
実施例３、実施例４のベルト１１あっては、８０，０００回転させても、なんら耐久性に問題がないことを確認した。これに対し、比較例２のベルト１１は、６０，０００回転でビード１３の継目１９に充填した弾性接着剤とビード１３の両端面が剥離しており、両面感圧接着剤もピール剥離を生じた。また比較例３のベルトは伸縮性のないＰＥＴ製テープで継目１９の補強を行っているため、継目１９の柔軟性が損なわれ、３０，０００回転でベルト基材１２に亀裂が生じた。
【００５１】
このようなことから、ベルトの表面輝度値を１３０以上とすることで、光学式センサによりベルト上の印字濃度、すなわちトナー転写量を安定して計測することが可能となる。また、ブレードのビビリ振動が抑えられトナーすり抜けも防止できることが判る。更に、ビードの両端面を所定のテーパ面とすることによって、またビードの継目を覆う所定の弾性を有する補強シートを接合することで、ビードの耐久性を向上させることができることが判る。
【００５２】
【発明の効果】
本発明に係る電子写真装置用無端ベルトは、その無端ベルト外周面の表面輝度値を１３０以上とすることより、光学式センサでベルト上にトナーを転写した部分と転写していない部分の光の反射量の比較計測を可能すると共に、トナー回収ブレードとのスリップスティックやピビリ振動によるトナーのすり抜けを防止するものである。またこのような電子写真装置用無端ベルトのガイド用ビードは、その各端面が互いに対向して配せられると共に、内周面に対して角度３０°乃至６５°の範囲の傾斜面に形成されることにより、或いは所定の補強シートを継目に使用することにより、ベルトとそのビード材の接合を正確かつ迅速にすると共に強固な接合をして、長期間の使用においてもせん断剥離や継目部分のビード剥離等がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る電子写真装置用無端ベルトの一実施形態を示した要部斜視図である。
【図２】図２は、図１における実施形態の要部側断面図である。
【図３】図３は、本発明に係る電子写真装置用無端ベルトの別の実施形態を示した要部斜視図である。
【図４】図４は、図３における実施形態の要部側断面図である。
【図５】図５は、本実施形態のベルトを用いてトナー像が転写或いは非転写されている部分の表面輝度を計測する計測装置の概略図である。
【図６】図６は、ビードが設けられる位置を示した一般的な電子写真装置用無端ベルトの斜視図である。
【図７】図７は、ビードが設けられる位置を示した一般的な電子写真装置用無端ベルトの斜視図である。
【符号の説明】
１１、３１ ベルト
１２ ベルト基材
１３ ビード
１４ 弾性部材
１５ フィルム
１６、１８ 両面感圧接着剤
１９ 継目[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an endless belt for an electrophotographic apparatus, and more particularly to an endless belt for an electrophotographic apparatus used in an electrophotographic apparatus such as a copying machine or a printer.
[0002]
[Prior art]
Although not shown, conventionally, in an electrophotographic apparatus, an endless belt (hereinafter referred to as a belt) is used as a transfer belt or an intermediate transfer belt. In the electrophotographic apparatus, the surface of the photosensitive drum is uniformly and uniformly charged by a charging roller, and an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum by an exposure apparatus. A toner is attached to the electrostatic latent image by a developing roller to make the visible image. The toner image is transferred to a medium electrostatically adsorbed on the belt by a transfer roller and fixed by a fixing device. Alternatively, the toner image visualized on the surface of the photosensitive drum is once transferred onto a belt and transferred again to the medium.
[0003]
However, the electrophotographic apparatus has a transfer amount of toner transferred to a medium, that is, a print density, due to a change in temperature and humidity depending on the use environment or deterioration of components such as a photosensitive drum or a developing roller due to long-term use. There is a problem that image quality deteriorates due to fluctuations.
In order to avoid this problem, the toner image visualized on the photosensitive drum is directly transferred onto the belt irradiated with light from the light source, and the amount of reflected light of the portion where the toner image is transferred and the toner image. The amount of reflection of light on the surface of the endless belt that has not been transferred is compared and measured using an optical sensor. A method of correcting the print density by measuring the print density immediately and adjusting the bias voltage applied to each component constituting the electrophotographic apparatus is adopted. However, in such a case, there is no significant difference in the amount of reflected light between the portion where the toner is transferred onto the belt and the portion where the toner is not transferred, and there is a problem that comparative measurement is impossible with the optical sensor.
[0004]
In addition, although the toner residue and dust adhering to the belt are scraped off by the toner recovery blade and the belt surface is cleaned, the toner recovery flade generates chatter vibration due to the slip stick and the toner to be recovered slips through. There was a problem.
[0005]
Further, the belt is likely to meander during running. On the other hand, as shown in FIG. 6, a guide bead 13 (hereinafter referred to as a bead) made of a rubber-like elastic material is joined along one or both side edges of the inner peripheral surface of the belt base 12. A method of preventing meandering by fitting the bead 13 into the groove 102 of the roller 101 shown in FIG.
However, when the belt 11 travels, a shearing stress is repeatedly applied to the joint surface of the bead 13 due to meandering, and at the same time, a bending stress is generated each time the roller 101 is rotated. For this reason, the bead 13 is formed of an elastic material, and in order to obtain a belt that can withstand long-term use, the joining method of the bead 13 and the flexibility of the bead seam 19 are important.
[0006]
Conventionally, as a bead formation method, a template in which a long groove-shaped recess is formed on the inner peripheral surface of the belt base material 12 is overlapped, and a silicone rubber or the like is filled in the long groove to directly apply to the inner peripheral surface of the belt base material 12. A method of forming the bead 13 is taken.
However, when the bead 13 is directly formed, it is necessary to fix the mold so that it does not move until the filled bead material is cured, and the production efficiency cannot be increased.
[0007]
Further, a method of joining the bead 13 formed in advance using a flexible material with an adhesive is also employed. However, in order to increase the adhesive strength, it is necessary to increase the thickness of the adhesive layer. However, if the adhesive layer is increased, the curing reaction proceeds slowly and the initial strength reaches a predetermined value so that no deviation occurs. There is a need. For this reason, there is a problem that it takes about the same time as when the beads 13 are directly formed on the belt base material 12 and the production efficiency does not increase.
[0008]
As a joining method for quickly obtaining adhesive strength, a method is known in which a preformed bead 13 is joined with a double-sided pressure-sensitive adhesive material having a certain thin film body as a core material (for example, Patent Document 1 and 2). However, when polyethylene terephthalate (hereinafter referred to as PET) is used as the core material, there is no expansion and contraction even when the bead 13 is joined to the inner peripheral surface of the belt base material 12, and the bead 13 can be accurately joined at a fixed position. On the other hand, the impact with the roller 101 generated during the rotation of the belt 11 cannot be absorbed, the bead joint is damaged, the belt base 12 is damaged, such as cracks, and the belt base 12 inner peripheral surface. There was a problem that the beads 13 peeled off. Alternatively, since bending stress is repeatedly generated each time the belt 11 rotates around the outer periphery of the roller 101, there is a problem that the seam portion 19 of the bead 13 where stress is most likely to concentrate peels off.
For this reason, the bead joints were arranged at an angle of 5 to 75 ° with respect to the rotation direction. However, although such a method can obtain the effect of relieving the stress applied to the bead end during the rotation of the belt, the bead end may peel off even with this method (for example, Patent Documents). 3).
[0009]
Further, even when a thin film body formed of fibers is used as a core material, there is no expansion and contraction when the bead 13 is bonded to the inner peripheral surface of the belt base material 12, but the belt can be accurately bonded in a straight position. There is a problem that the bead 13 is sheared and peeled from the back surface of the belt base material 12 without being able to withstand the shear stress applied to the joint portion of the bead 13 due to meandering repeatedly generated when the belt 11 rotates.
The cause of shear peeling is that the thin film formed by the fiber is easily deformed by a stress from the lateral direction with respect to the PET single-layer film, and both sides of the thin film formed by the fiber are used as a core material. Since the total thickness of the pressure-sensitive adhesive material becomes thicker than the total thickness of the double-sided pressure-sensitive adhesive material with PET as the core material, the adhesive material is liable to be displaced with respect to the shear from the lateral direction. Also in this case, since the bending stress is repeatedly generated every time the belt 11 rotates around the outer periphery of the roller 101, there is a problem in that the seam 19 of the bead 13 where stress is most likely to concentrate peels off.
[0010]
[Patent Document 1]
JP 2000-131999 A
[Patent Document 2]
Japanese Patent No. 2848224
[Patent Document 3]
JP 2002-72768 A
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above problems, the present invention enables comparative measurement of the amount of reflected light between a portion where toner is transferred onto a belt with an optical sensor and a portion where the toner is not transferred, and a slip stick or a pillow with a toner recovery blade. To prevent toner from slipping out due to vibration, and to make the belt and its bead material join accurately and quickly and firmly, so that there is no shear peeling or bead peeling at the seam even in long-term use. An endless belt for an electrophotographic apparatus is provided.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors paid attention to the fact that the error rate when measuring the print density from the toner image directly transferred to the belt surface by the optical sensor and the brightness value of the belt surface are greatly related, When the surface luminance value of the surface (numerical value when the brightness of the measurement image of the CCD camera or the like is 0 to 255 gradation) is 130 or more, when toner is transferred onto the outer peripheral surface of the belt, the toner transfer portion and the non-transfer portion The present inventors have found that the difference in luminance value is sufficiently observed, the toner transfer amount can be measured optically easily and accurately, and the density correction can be accurately and reliably performed, thereby solving the above problems. Further, when the surface luminance value of the belt outer peripheral surface is set to 130 or more, it has been found that chatter vibration due to the slip stick of the blade can be suppressed and toner slippage can be prevented, and the above problems have been solved. It is.
That is, the endless belt for an electrophotographic apparatus according to the present invention is characterized by having the following configuration and structure to solve the above problems.
[0013]
(1) An endless belt for an electrophotographic apparatus comprising an annularly formed flexible film base material, wherein the surface luminance value of the outer peripheral surface of the base material is 130 or more. .
[0014]
(2) At least one or more string-like or belt-like guide beads are attached to the inner peripheral surface of the substrate along the rotation direction via a coreless adhesive, and the guide beads are Each end face is arranged opposite to each other, and is formed on an inclined face with an angle of 30 ° to 65 ° with respect to the inner peripheral face of the belt. Further, the joint between the both ends has a hardness of 30Hs to 95Hs. An endless belt for an electrophotographic apparatus, wherein the endless belt is filled with an elastic body in a range and provided in an annular shape.
[0015]
(3) At least one or more string-like or belt-like guide beads are attached to the inner peripheral surface of the substrate along the rotation direction via a coreless adhesive, and the guide beads are The respective end faces are arranged opposite to each other, and a reinforcing elastic material having a thickness in the range of 30Hs to 95Hs and having a thickness in the range of 50 to 250 μm is joined between the both ends via an adhesive without core material. Further, the endless belt for an electrophotographic apparatus is characterized in that an elastic body having a hardness of 30 Hs to 95 Hs is filled at the joint between both ends and provided in an annular shape.
[0016]
(4) The endless belt for an electrophotographic apparatus according to (2) or (3), wherein the guide bead is provided along a side edge or both side edges of the substrate.
(5) The endless lead for an electrophotographic apparatus according to any one of (1) to (4), wherein the guide bead is formed by joining a urethane elastic body to a polyethylene terephthalate resin film. belt.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the endless belt for an electrophotographic apparatus according to the present invention will be described in detail. The endless belt for an electrophotographic apparatus according to the present invention is not limited to the following embodiments and examples.
FIG. 1 is a perspective view of a principal part showing an embodiment of an endless belt for an electrophotographic apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a sectional side view of a main part of the embodiment in FIG. FIG. 3 is a perspective view of a principal part showing another embodiment of an endless belt for an electrophotographic apparatus according to the present invention. FIG. 4 is a sectional side view of a main part of the embodiment in FIG. FIG. 5 is a schematic diagram of a measuring apparatus that measures the surface luminance of a portion where a toner image is transferred or not transferred using the belt of the present embodiment. 6 and 7 are perspective views of a typical endless belt for an electrophotographic apparatus showing a position where a bead is provided.
[0018]
As shown in FIGS. 6 and 7, the endless belt 11 for an electrophotographic apparatus shown in FIGS. 1 and 2 is usually composed of a flexible film-like substrate 12 formed in an annular shape. In an endless belt for an electrophotographic apparatus, the surface luminance value of the outer peripheral surface 12a of such an endless belt base material 12 is 130 (a numerical value when the brightness of an image taken by a CCD camera is set to a gradation of 0 to 255). That is all.
When the surface luminance value of the belt base material outer peripheral surface 12a is 130 or more, particularly when it is in the range of 160 or more, the error occurrence rate when the print density is measured from the toner image directly transferred to the belt surface by the optical sensor. To sufficiently suppress. That is, when the toner is transferred onto the belt base material outer peripheral surface 12a, there is a sufficient difference in luminance value between the toner transfer portion and the non-transfer portion, and the toner transfer amount can be easily and accurately measured optically. For this reason, density correction can be performed accurately and reliably. In addition, for this reason, occurrence of chatter vibration due to a slip stick of a blade (not shown) installed on the belt base material outer peripheral surface 12a is suppressed, and toner slippage is also prevented.
[0019]
The endless belt for an electrophotographic apparatus has such an outer peripheral surface 12 a, and at least one string-like or belt-shaped guide bead 13 is formed on the inner peripheral surface 12 b of the base material 12. (Thickness is emphasized for the sake of illustration in FIG. 2). That is, the guide bead 13 is preferably attached to at least one of the side edges of the belt 11 in order to prevent meandering, and the coreless adhesive is a pressure sensitive adhesive capable of double-sided bonding, that is, a core material. A double-sided pressure sensitive adhesive that does not have, etc. is preferred.
[0020]
In the present invention, the guide bead 13 of the endless belt for an electrophotographic apparatus is provided so that its end faces 13a and 13b are arranged opposite to each other as shown in FIG. And each end surface 13a, 13b is desirably formed on a tapered surface (inclined surface) in an angle range of 30 ° to 65 ° (angle α shown in FIG. 2) with respect to the inner peripheral surface 12b of the substrate.
Thus, by making each end part 13a, 13b into a tapered surface, bending stress is applied to the end part of the bead 13 during the rotation of the belt 11, but it can be avoided that the stress is concentrated on the end part. .
[0021]
Furthermore, it is preferable that an elastic adhesive 20 having a hardness in the range of 30 Hs to 95 Hs is filled between the end faces 19 (seam), and in combination with the shape of the end of the filling member and the bead 13, further bending It is possible to avoid stress concentration on the edge.
[0022]
Next, another embodiment of the endless belt for an electrophotographic apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 3 and 4, the endless belt 31 for an electrophotographic apparatus has at least one string-shaped or belt-shaped guide bead 13 on the inner peripheral surface 12 a of the base material 12 and a coreless adhesive 16. And the end face 13a, 13b of the guide bead 13 are arranged opposite to each other in the same manner as the endless belt 11 for an electrophotographic apparatus in FIGS. .
In the endless belt for an electrophotographic apparatus, a reinforcing elastic material 21 having a thickness in the range of 30 Hs to 95 Hs and having a thickness in the range of 30 Hs to 95 Hs is bridge-bonded via a coreless adhesive 18 between the end portions. It is characterized by being. Further, the seam 19 between the both end faces is filled with an elastic adhesive 20 having a hardness in the range of 30 Hs to 95 Hs.
Even in such a configuration, the strength of the end portion of the bead 13 is sufficiently maintained, and even when the bending stress described above is applied, concentration of stress is avoided and damage over time is suppressed at the end portion.
[0023]
Next, specific description will be given of each member in the embodiment.
The belt substrate 12 is made of a predetermined organic polymer material, and is molded endlessly excellent in flexibility and elasticity. Examples of the predetermined organic polymer material for forming the belt substrate 12 include polyester resins such as polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), and polyethylene naphthylate (PEN), polyimide resins, and polyamideimides. Resins, polyamide resins, fluororesins, polysulfones, polyether sulfones, polycarbonates, aramid resins, polyether ether ketones (PEEK), epoxy resins, cross-linked polyester resins, melamine resins, and the like. The thickness of the belt base 12 is preferably about 0.03 to 1.0 mm because mechanical strength and flexibility are required.
[0024]
The belt substrate 12 may be required to have a certain degree of conductivity. In this case, a conductivity imparting agent is appropriately added. Examples of such conductivity-imparting agents include needle-like, spherical, plate-like, and amorphous powders made of metals and alloys, carbylene powders such as acetylene black, ketjen black, and furnace black, natural graphite, artificial graphite, and expanded Examples thereof include graphite powder such as graphite, ceramic powder, and various particles whose surfaces are metal-plated. The conductivity imparting agent has a spherical shape or an indeterminate shape, preferably about 0.01 to 10 μm.
[0025]
The addition amount of the conductivity-imparting agent is appropriately adjusted depending on the degree of conductivity, but is selected from a range of approximately 1 to 25% by volume. In the case of less than 1% by volume, the distance between the conductive substances is increased, and the expression of conductivity is deteriorated. Conversely, if it exceeds 25% by volume, the mechanical strength of the belt substrate 12 may be adversely affected. As a method for dispersing the conductivity imparting agent in the organic polymer material, a known dispersion method suitable for the properties of the organic polymer material is used. Specifically, a mixing roll, a pressure kneader, an extruder, a three roll, a homogenizer, a ball mill, a piece mill, or the like is used. In addition, various additives such as plasticizers, colorants, antistatic agents, anti-aging agents, antioxidants, reinforcing fillers, reaction aids, reaction inhibitors, etc. are added to organic polymer materials as necessary. .
[0026]
The shape of the bead 13 is not particularly limited as long as it is a string-like or belt-like elongated strip, and is preferably a single elongated strip having a rectangular cross section. Further, the material constituting the bead 13 may be composed of one or two or more layers of a high elastic modulus material. For example, as shown in FIGS. 1 to 4, the bead 13 is elastic on a film 15 made of a high elastic modulus material. The thing to which the member 14 is joined can be mentioned.
Examples of the film material include biaxially stretched polyester, polyimide, polyetherimide, nylon, and polypropylene. Among these materials, biaxially stretched polyester is most suitable in terms of tensile elastic modulus, tear strength, heat resistance, price, and the like. The thickness of the film 15 is not particularly limited, but is preferably selected from a range of 5 to 200 μm.
[0027]
As a material of the elastic member 14, a material having appropriate rubber elasticity and wear resistance, specifically, urethane elastomer, silicone elastomer, fluororesin elastomer, styrene elastomer or the like can be used. Among these, urethane elastomers having a JISA hardness of 30 Hs or more and 95 Hs or less that are excellent in wear resistance are suitable.
Although the thickness and width of the bead 13 including such an elastic member 14 are not particularly specified, the thickness is preferably 0.1 to 2 mm, more preferably 0.5 to 1 mm, and the width is 2. It is -20 mm, More preferably, it exists in the range of 3-7 mm. The reason why the thickness of the bead 13 is within the above range is that if the thickness of the bead 13 exceeds 2 mm, cracks may occur from the bead 13. On the other hand, if it is less than 0.1 mm, a sufficient meandering prevention effect cannot be obtained.
The width of the bead 13 is within the above range. If the width of the bead 13 is smaller than 2 mm, it cannot withstand the shear stress in the lateral direction, and a sufficient meandering prevention effect cannot be expected. On the contrary, if the width of the bead 13 is larger than 20 mm, the product is increased in size and weight, which is not suitable for practical use.
[0028]
Further, as shown in FIG. 1 or 3, each end surface 13a, 13b of the bead 13 has a predetermined angle β with respect to the rotation or movement direction A of the belt 11, and each end surface 13a, 13b is cut parallel to each other. Thus, the seam 19 is formed.
Each of the end faces 13a and 13b is preferably selected from a range where the acute angle β is 5 ° to 75 °, preferably 15 ° to 60 °. If the angle β is too small, inconvenience of the bonding work is caused, and if the angle β is too large, the stress cannot be sufficiently dispersed.
[0029]
The elastic member 14 of the bead 13 can be directly bonded to the inner peripheral surface of the belt base 12, but as shown in FIG. 2 and FIG. Adhesion to the inner peripheral surface of the belt substrate 12 with the pressure sensitive adhesive 16 is preferable from the viewpoint of workability and accuracy. As an adhesive for bonding the bead 13 to the belt 11, a known material can be used freely. However, if the adhesive layer is too thick, it may cause cracks, and if it is too thin, sufficient adhesive strength may not be obtained. For this reason, the thickness of the adhesive 16 is preferably in the range of 1 to 120 μm, and is optimally 30 to 60 μm in view of overall strength and adhesive strength against the shear stress in the lateral direction. Moreover, the thing of a well-known material can be used for the elastic adhesive 20 as an elastic body with which the joint 19 of the bead 13 is filled. However, since the seam 19 of the bead 13 requires an appropriate rubber elasticity like the bead 13, an elastic material having a JISA hardness in the range of 30 Hs to 95 Hs is suitable. Specific examples include urethane-based, silicone-based, and styrene-based elastic contact agents.
Further, if the distance between the seams 19 is extremely narrow, the elastic adhesive cannot be sufficiently filled, so that the reinforcing effect by the adhesive is reduced. Conversely, if the distance is too wide, the seams 19 of the beads 13 pass through the grooves 102 of the roller 101. Troubles such as breakage of the belt 11 due to riding on the roller 101 are likely to occur. For this reason, the interval between the seams 19 of the beads 13 is preferably in the range of 1 to 5 mm.
[0030]
Next, a method for manufacturing an endless belt for an electrophotographic apparatus according to this embodiment will be briefly described.
When manufacturing an endless belt for an electrophotographic apparatus according to this embodiment, first, the belt base 12 is formed by a known method. When a thermoplastic resin is selected as the material of the belt substrate 12, centrifugal molding, extrusion molding, injection molding, or the like can be employed. Further, when a thermosetting resin is selected, centrifugal molding, RIM molding, or the like can be employed. However, among these methods, the centrifugal molding method is applicable because it can be applied regardless of the material, has excellent thickness accuracy, and has a small variation in resistance when imparted with conductivity. Is preferred.
[0031]
Centrifugal molding is a method of injecting the above fluid material into a cylindrical mold, rotating the mold to uniformly form a layer of material on the inner peripheral surface by centrifugal force, and drying or solidifying the material by heating. A cylindrical molded product is molded, and the molded product is removed from the mold. The mold is composed of various metal pipes, and the inner peripheral surface is mirror-polished and is subjected to a mold release treatment with a fluororesin, a silicone resin or the like, thereby facilitating demolding.
[0032]
In order to mold the belt base material 12, a fluid material is prepared, and it is preferable to adjust the material so that the viscosity at the time of molding is 50.000 mPa · s or less. When the viscosity exceeds 50.000 mPa · s, it becomes difficult to level the inner peripheral surface of the mold by centrifugal force. The lower limit of the viscosity is not particularly limited, but is preferably 10 mPa · s or more in terms of material handling.
When a thermosetting resin is used as a material and the viscosity of the thermosetting resin is equal to or lower than the above value, it can be used as it is, but when a thermoplastic resin is used, a thermosetting resin exceeding the above value is used. Can be used by appropriately adding a solvent and dissolving / diluting it to adjust the viscosity.
[0033]
When the above materials are prepared, the required amount is injected into the mold. The injection amount of the material is determined by calculating from the specific gravity of the organic polymer material after solidification, the inner peripheral dimension of the mold, the thickness of the product, and the like. After injecting the material into the mold, the material is leveled at a necessary number of revolutions and centrifuged, and the mold is heated with a suitable heater or the like to dry or solidify the material. About the timing of a heating, it can select suitably by drying of a material, hardening conditions, etc. After the material is dried or solidified, the mold is cooled, and the molding material of the belt base 12 is removed using the difference in thermal expansion from the mold. And the belt base material 12 can be obtained by cutting the both side edge parts of a molding material, respectively, as a predetermined width.
[0034]
Next, a bead 13 is prepared. Specifically, an adhesive layer such as a double-sided pressure-sensitive adhesive is laminated on the PET surface side of the bead original formed into a sheet shape. It is convenient in terms of work if the separator is attached to the surface on which the adhesive layer is formed in a peelable manner. After the formation of the adhesive layer, the bead material of the filament corresponding to the inner peripheral surface of the belt base material 12 is cut out from the bead original fabric, and then the bead is formed on the side edge of the inner peripheral surface of the belt base material 12 while peeling the separator. 13 is gradually bonded from the end.
The bead seam 19 is then filled with an elastic adhesive 20. If a syringe or a dispenser device is used for this filling, the workability is improved and the filling amount can be made uniform. That is, the quality of the bead seam 19 is stabilized.
[0035]
Next, a method for measuring the belt surface luminance value in the present invention will be described with reference to FIG.
The configuration of the surface luminance measuring apparatus is a microscope main body 204 ((stock) with an objective lens 201 (Nikon CF IC BDPlan10X), a CCD camera 202 (Sony XC-003), and an illumination lamp 203 (Philips 77241). ) Nikon EPI-U) The belt 11 is set at the lower part, the voltage supplied to the illumination lamp 203 is adjusted to DC 8V by the voltage regulator 205, and the belt 11 is illuminated by the vertical spraying method. The photographing camera is connected to a computer 206 in which image processing software (Oji Scientific Instruments DA-6000) is installed, and an image photographed by the CCD camera 202 is taken into the computer 206. The surface luminance value is measured by analyzing the projection image captured by the image processing software. In addition, the brightness of the image with a CCD camera shall be represented by 0-255 gradation.
[0036]
【Example】
Examples of the endless belt for an electrophotographic apparatus according to the present invention will be described below together with comparative examples.
(Example 1)
First, a fluid material comprising a polyimideimide solution was prepared. In the preparation of this material, an equivalent of trimellitic anhydride and 4,4′-diaminodiphenylmethane was dissolved in dimethylacetamide and reacted by heating to a solid content concentration (substantially fully ring-closed polyamideimide) of 28% by mass. An aromatic polyamideimide solution was obtained. Dimethylacetamide was added thereto to prepare a polyamideimide solution having a solid content concentration of 15% by mass and a solid content specific gravity of 1.2.
[0037]
190 g of this was injected into the inner periphery of the mold rotating at a speed of 100 rpm. The mold has an inner diameter of 226 mm, an outer diameter of 246 mm, and a length of 400 mm, and the inner surface of the mold is mirror-polished by polishing. Then, ring-shaped lids (inner diameter 170 mm, outer diameter 250 mm) were fitted into the openings at both ends of the mold to prevent material leakage. After injecting the material into the mold in this way, leveling is performed at a speed of 100 rpm, centrifugal molding is performed, the atmospheric temperature is maintained at 80 ° C. with a hot air dryer, this state is maintained for 30 minutes, and the mold is stopped. The mold was taken out after 45 minutes in an oven at 180 ° C.
After the mold was taken out, the mold was left to cool at room temperature, and the molding material was demolded using the difference in thermal expansion between the mold and the molding material. Then, both side edges of the molding material were cut to a width of 240 mm, and a belt substrate 12 having a thickness of about 100 μm was produced. The surface luminance value of the outer peripheral surface of the belt base material 12 was 200.
[0038]
(Example 2)
Next, a belt substrate 12 having a surface luminance value of 130 was prepared in the same manner as in Example 1 using dies having different mirror-polished states on the inner surface of the dies.
[0039]
Example 3
A bead original fabric is prepared by directly laminating a urethane film with a JISA hardness of 65Hs and a thickness of 0.9mm on a PET film with a thickness of 100μm. An acrylic film with a thickness of 50μm without a core on the film surface of the bead original fabric. A pressure sensitive double-sided adhesive was laminated. Next, the bead 13 having a filament shape corresponding to the inner peripheral length of the belt base material 12 produced in Example 1 is cut out from the bead original fabric, and one of the inner peripheral surfaces of the belt base material 12 is peeled off while separating the separator. The beads 13 were gradually pressure-bonded to the side edges from the ends. At this time, the interval between the bead seams 19 was set to 3 mm.
Next, a urethane elastic adhesive having a JISA hardness of 50 Hs was filled using a syringe in which a needle having a nozzle inner diameter of 1 mm was attached to the seam 19 of the bead.
[0040]
When the bead 13 was cut out, the bead 13 was manufactured by cutting into a parallelogram shape having a long side length of 707 mm, a width of 5 mm, and an acute angle β of the cut portion of the bead end face of 30 °.
Also, using a table type grinder equipped with a # 325 green carborundum grindstone, both ends of the bead 13 are scraped from the urethane side in the thickness direction from the urethane side, and the end surface angle α with respect to the belt surface is 30 °, 45 °, and 65 °. Three types of trapezoidal cross sections were used.
[0041]
(Example 4)
Implemented while peeling the separator of the parallelogram bead 13 (no end treatment) having a long side length of 707 mm, a width of 5 mm, and an acute angle angle β of the cut part of the bead end face of 30 ° created above. The belt substrate 12 of Example 1 was gradually pressure-bonded to the side edge of the inner peripheral surface of the belt base 12 from the end of the bead 13.
Next, an acrylic pressure-sensitive double-sided adhesive with a thickness of 6 μm without a core material is bonded to each of three types of urethane sheets having a JISA hardness of 65 Hs, a thickness of 50 μm, 100 μm, and 250 μm. Created. Next, the original sheet of the reinforcing sheet was cut into a rectangle having a width of 4 mm and a length of 20 mm, and prepared as a reinforcing sheet 21 shown in FIGS. Although not illustrated as an example, the separator of the reinforcing sheet 21 is peeled off and pressure-bonded onto the bead 13 so as to cover the seam 19 of the bead, and in the space surrounded by the seam 19 and the reinforcing sheet 21, Example 3 and A urethane-based elastic adhesive was filled in the same manner.
[0042]
(Comparative Example 1)
As Comparative Example 1, a belt base material 12 was prepared in the same manner as in Example 1 using a mold having a mirror-polished state on the inner surface of the mold, and the surface luminance value of the outer peripheral surface was 100.
[0043]
(Comparative Example 2)
As Comparative Example 2, the bead 13 of Example 4 is pressure-bonded to the belt base material of Comparative Example 1 in the same manner as in Example 3, and the urethane adhesive is applied to the bead joint 19 in the same manner as in Example 3. Filled.
[0044]
(Comparative Example 3)
A tape in which a pressure-sensitive adhesive was applied to a PET film having a Young's modulus of 540 MPa was cut out to prepare a reinforcing sheet 21 having a thickness of 250 μm, a width of 4 mm, and a length of 20 mm. The separator of the reinforcing sheet 21 is peeled off and press-contacted on the bead 13 so as to cover the joint 19 of the bead 13. Filled with adhesive.
[0045]
Three types of belt base materials 12 of Example 1, Example 2, and Comparative Example 1 were cut into A4 size and black on the surface of the belt base material 12 at 100% duty using a printer 3010C manufactured by Oki Data Corporation. The toner was transferred. As soon as the black toner is transferred to the surface of the belt substrate 12, the power is turned off, and the belt substrate 12 is taken out before reaching the fixing device. The comparative measurement of the surface luminance value of the non-transfer part was performed.
As a result, as shown in Table 1 below, when the surface luminance value of the belt substrate 12 is 130 or less, the difference in luminance value between the toner transfer portion and the non-transfer portion is small, whereas the belt substrate 12 When the surface luminance value of the toner is 130 or more, there is a sufficient difference in the luminance values of the toner transfer portion and the non-transfer portion, and the toner transfer amount can be optically measured to accurately correct the density.
[0046]
[Table 1]

[0047]
Further, as a result of incorporating the three types of belts 11 of Example 1 and Comparative Example 1 into the belt unit of the printer 3010C manufactured by Oki Data Co., Ltd. and rotating the belt 11, the surface luminance value of the outer peripheral surface of the belt base 12 is obtained. When the toner was 130 or less, chatter vibration of the toner collecting blade occurred, and toner slipped out. When the surface luminance value of the outer peripheral surface of the belt base material 12 is 130 or more, chatter vibration of the toner recovery blade did not occur.
[0048]
The endless belt 11 for the electrophotographic apparatus of Example 3, Example 4, Comparative Example 2 and Comparative Example 3 is suspended between two rollers 101 having a diameter of 25 mm with a tension of 60 N, and the rotational speed is 15 rotations / The belt 11 was rotated as a minute, and the durability of the belt 11 was tested.
Each roller 101 is composed of a SUS304 core metal having a diameter of 10 mm and a length of 300 mm, and a silicone rubber which is molded to a thickness of 75 mm and has a JISA hardness of 60 Hs and covers the periphery of the core metal.
The results are shown in Table 2 below.
[0049]
[Table 2]

[0050]
It was confirmed that the belts 11 of Example 3 and Example 4 had no problem in durability even if they were rotated 80,000. On the other hand, in the belt 11 of Comparative Example 2, both ends of the bead 13 are peeled off from the elastic adhesive filled in the seam 19 of the bead 13 at 60,000 rotation, and the double-sided pressure sensitive adhesive also peels off. It was. In addition, since the belt of Comparative Example 3 reinforces the joint 19 with a PET tape having no elasticity, the flexibility of the joint 19 was lost, and the belt base 12 was cracked at 30,000 revolutions.
[0051]
Therefore, by setting the surface luminance value of the belt to 130 or more, it is possible to stably measure the print density on the belt, that is, the toner transfer amount by the optical sensor. It can also be seen that the chatter vibration of the blade is suppressed and toner slippage can be prevented. Furthermore, it turns out that durability of a bead can be improved by making the both end surfaces of a bead into a predetermined taper surface, and joining the reinforcement sheet | seat which has the predetermined elasticity which covers the joint of a bead.
[0052]
【The invention's effect】
The endless belt for an electrophotographic apparatus according to the present invention has a surface luminance value of 130 or more on the outer peripheral surface of the endless belt, so that the light of the portion where the toner has been transferred onto the belt by the optical sensor and the portion where the toner is not transferred. In addition to enabling comparative measurement of the amount of reflection, toner slippage due to slip stick and chatter vibration with the toner collection blade is prevented. Further, such an endless belt for an electrophotographic apparatus has a guide bead whose end faces are arranged to face each other, and is formed on an inclined surface having an angle of 30 ° to 65 ° with respect to the inner peripheral surface. Or by using a predetermined reinforcing sheet at the seam, the belt and its bead material can be joined accurately and quickly and firmly, and even during long-term use, shear peeling and beading of the seam portion can be achieved. There is no peeling.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an essential part showing an embodiment of an endless belt for an electrophotographic apparatus according to the present invention.
2 is a cross-sectional side view of a main part of the embodiment shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a perspective view of a principal part showing another embodiment of an endless belt for an electrophotographic apparatus according to the present invention.
4 is a cross-sectional side view of a main part of the embodiment shown in FIG. 3;
FIG. 5 is a schematic diagram of a measuring apparatus that measures surface luminance of a portion where a toner image is transferred or non-transferred using the belt of the present embodiment.
FIG. 6 is a perspective view of a general endless belt for an electrophotographic apparatus showing a position where a bead is provided.
FIG. 7 is a perspective view of a typical endless belt for an electrophotographic apparatus showing a position where a bead is provided.
[Explanation of symbols]
11, 31 belt
12 Belt base material
13 beads
14 Elastic member
15 films
16, 18 Double-sided pressure sensitive adhesive
19 Seam

Claims (5)

環状に形成した可撓性フィルム状基材からなる電子写真装置用無端ベルトにおいて、該無端ベルト外周面の表面輝度値を１３０以上とすることを特徴とする電子写真装置用無端ベルト。An endless belt for an electrophotographic apparatus, comprising an endless belt for an electrophotographic apparatus comprising a flexible film-like substrate formed in an annular shape, wherein the surface luminance value of the outer peripheral surface of the endless belt is 130 or more. 上記基材の内周面に少なくとも１つ以上の紐状或いは帯状のガイド用ビードが、芯材なし接着剤を介して、回転方向に沿って取り付けられ、また上記ガイド用ビードは、その各端面が互いに対向して配せられると共に、ベルト内周面に対して角度３０°乃至６５°の範囲の傾斜面に形成されており、更に、上記両端間の継目に硬度３０Ｈｓ乃至９５Ｈｓの範囲にある弾性体が充填されて環状に設けられてなることを特徴とする電子写真装置用無端ベルト。At least one string-like or belt-like guide bead is attached to the inner peripheral surface of the base material along the rotation direction via a coreless adhesive, and each of the guide beads has its end face. Are arranged opposite to each other, and are formed on an inclined surface having an angle of 30 ° to 65 ° with respect to the inner peripheral surface of the belt, and further, a hardness of 30Hs to 95Hs at the joint between the both ends. An endless belt for an electrophotographic apparatus, wherein the endless belt is filled with an elastic body and provided in an annular shape. 上記基材の内周面に少なくとも１つ以上の紐状或いは帯状のガイド用ビードが、芯材なし接着剤を介して、回転方向に沿って取り付けられ、また上記ガイド用ビードは、その各端面が互いに対向して配せられると共に、上記両端間に硬度３０Ｈｓ乃至９５Ｈｓの範囲にある厚さが５０乃至２５０μｍの補強用の弾性材料が、芯材なし接着剤を介して接合されており、更に、上記両端間の継目に硬度３０Ｈｓ乃至９５Ｈｓの範囲にある弾性体が充填されて環状に設けられてなることを特徴とする電子写真装置用無端ベルト。At least one string-like or belt-like guide bead is attached to the inner peripheral surface of the base material along the rotation direction via a coreless adhesive, and each of the guide beads has its end face. Are arranged opposite to each other, and a reinforcing elastic material having a thickness in the range of 30 Hs to 95 Hs and having a thickness of 50 to 250 μm is bonded between both ends via an adhesive without core material, An endless belt for an electrophotographic apparatus, characterized in that an elastic body having a hardness of 30 Hs to 95 Hs is filled in the joint between both ends and provided in an annular shape. 上記ガイド用ビードは基材の側縁又は両側縁に沿って設けられていることを特徴とする請求項２又は３記載の電子写真装置用無端ベルト。4. The endless belt for an electrophotographic apparatus according to claim 2, wherein the guide beads are provided along side edges or both side edges of the base material. 上記ガイド用ビードはポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムにウレタン系弾性体を接合して形成してなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電子写真装置用無端ベルト。5. The endless belt for an electrophotographic apparatus according to claim 1, wherein the guide bead is formed by joining a urethane elastic body to a polyethylene terephthalate resin film.

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