キャリッジ搬送用ベルト
【課題】キャリッジ搬送用ベルトの帯電に起因するキャリッジの誘電帯電を抑制することのできるキャリッジ搬送用ベルトを提供する。
【解決手段】キャリッジ搬送用ベルト３は、インクジェットヘッドが搭載された合成樹脂製のキャリッジ２が取り付けられているとともに、１対のプーリ４に懸架されて、キャリッジ２を搬送するものである。キャリッジ搬送用ベルト３は、少なくとも１対のプーリ４に接する側の表面電気抵抗値が、１．０×１０４Ω〜１．０×１０８Ωに設定されている。
【解決手段】キャリッジ搬送用ベルト３は、インクジェットヘッドが搭載された合成樹脂製のキャリッジ２が取り付けられているとともに、１対のプーリ４に懸架されて、キャリッジ２を搬送するものである。キャリッジ搬送用ベルト３は、少なくとも１対のプーリ４に接する側の表面電気抵抗値が、１．０×１０４Ω〜１．０×１０８Ωに設定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１対のプーリに懸架されて、インクジェットヘッドが搭載された合成樹脂製のキャリッジを搬送するキャリッジ搬送用ベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、インクジェット方式のプリンタとしては、インクジェットヘッドが搭載されたキャリッジを往復移動させつつ、インクジェットヘッドからインクを吐出させて記録用紙に印刷を行うものが知られている。
【０００３】
キャリッジの往復移動は、キャリッジが取り付けられたキャリッジ搬送用ベルトを１対のプーリに懸架して、このプーリを正転又は反転させて、キャリッジ搬送用ベルトを走行させることにより行われている。
【０００４】
キャリッジ搬送用ベルトとしては、平ベルトやＶベルト等の摩擦伝動ベルトや、歯付ベルトが用いられており、またその材質はゴム製やポリウレタン製のものが用いられている（例えば、特許文献１、２参照）。また、通常、キャリッジは合成樹脂材料で形成されている。
【０００５】
ところで、従来から、精密機器等に用いられるゴム製やポリウレタン製の伝動ベルトでは、ベルトの帯電による誤作動や故障を防止するために、ベルトを形成するゴムやポリウレタンに、カーボンブラックやイオン導電剤を添加する技術が知られている（例えば、特許文献３参照）。なお、カーボンブラックは、ベルトの強度を高める目的でも添加されるものである。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３―１２０７５７号公報
【特許文献２】特開２００６―９８１０号公報
【特許文献３】特開平３―７４６５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したようにキャリッジ搬送用ベルトによりキャリッジを搬送する際、ベルトとプーリとが接触することにより、キャリッジ搬送用ベルトとプーリに静電気が発生する。プーリの材質としては、従来から金属が使用されているが、近年ではコスト削減のため樹脂が用いられる場合があり、この場合には、帯電がより発生しやすく、帯電量も多くなる。
【０００８】
ここで、一般的に、帯電した物体に誘電体を近づけると、誘電体内で分極（誘電分極）が生じて、誘電体が帯電する。このような帯電を誘電帯電という。誘電帯電現象は、物体間の距離に応じてその効果が変化する。
【０００９】
キャリッジは、キャリッジ搬送用ベルトとの連結部と、インクジェットヘッドが搭載されている部分（以下、キャリッジ本体という）とから構成されており、連結部はキャリッジ本体に比べて小さいため、キャリッジ本体はキャリッジ搬送用ベルトに近接している。
そのため、キャリッジ搬送用ベルトに蓄積された静電気が、キャリッジ本体に誘電帯電を生じさせる場合があった。
【００１０】
キャリッジ本体が帯電すると、インクジェットヘッドから吐出されるインクが用紙に付着するまでの軌道が、キャリッジ本体に引き寄せられ、もしくは反発して、インクの着弾位置がずれてしまい、印字品質が低下するという問題が生じる。また、圧電素子を用いたインクジェットヘッドの場合、圧電素子を制御するための制御回路が静電気によって誤作動を起こして、インクが誤って吐出されてしまう場合がある。
【００１１】
また、キャリッジの位置情報を得るためにリニアエンコーダが用いられているが、このリニアエンコーダもキャリッジ搬送用ベルトに近接して配置される場合がある。この場合も、キャリッジ搬送用ベルトに蓄積された静電気により、リニアエンコーダに誘電帯電が生じる。その結果、リニアエンコーダに汚れが付着して、キャリッジの位置情報を正確に得ることができなくなるという不具合があった。
【００１２】
上述したようにベルト周辺部品の誘電帯電は印字品質の低下の要因となるが、印字品質の低下の要因は、誘電帯電以外にも多く存在するため（例えば、記録用紙の搬送位置のずれによるインクの着弾位置のずれや、インクの変質など）、従来、ベルト周辺部品の誘電帯電に着目した対策は特に採られていなかった。
【００１３】
また、一般的な精密機器等で用いられる伝動ベルトは、プーリ間で回転力を伝達するためのものであって、キャリッジ搬送用ベルトのように部品が取り付けられてその部品を搬送するものではない。従って、伝動ベルトの周囲には、キャリッジ本体のような必然的に伝動ベルトに近接してしまう部品は存在せず、伝動ベルトとその周囲の部品との距離はある程度離れていたため、上述したような誘電帯電はあまり発生していなかった。また、たとえ発生したとしても印字品質の低下のような重要な問題を引き起こすことがなかった。
そのため、上述したように、従来から伝動ベルトの帯電防止のためにカーボンブラック等を添加して伝動ベルトの電気抵抗を下げる技術は存在していたものの、特に伝動ベルトの帯電に起因する誘電帯電の発生を防止するのに効果の高い電気抵抗の範囲を特定した伝動ベルトは存在していなかった。
【００１４】
そこで、本発明は、キャリッジ搬送用ベルトの帯電に起因するキャリッジの誘電帯電を抑制することのできるキャリッジ搬送用ベルトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【００１５】
第１発明のキャリッジ搬送用ベルトは、インクジェットヘッドが搭載された合成樹脂製のキャリッジが取り付けられるとともに、１対のプーリに懸架され、前記キャリッジを搬送するキャリッジ搬送用ベルトであって、少なくとも前記１対のプーリに接する側の表面電気抵抗値が、１．０×１０４Ω〜１．０×１０８Ωであることを特徴とする。
【００１６】
キャリッジ搬送用ベルトのプーリに接する側の表面電気抵抗値を１．０×１０４Ω〜１．０×１０８Ωの範囲内に設定することにより、走行中のキャリッジ搬送用ベルトのプーリとの接触に起因する帯電量を低減させて、キャリッジの誘電帯電を抑制することができる。
【００１７】
前記キャリッジ搬送用ベルトは、ポリウレタン１００質量部に対して、カーボンブラックが０．５〜３．７５質量部添加されたポリウレタン組成物で構成されていてもよい（第２の発明）。
【００１８】
キャリッジ搬送用ベルトのカーボンブラックの添加量が多いほど、表面電気抵抗値を低減させることができるが、ポリウレタン１００質量部に対するカーボンブラックの添加量が３．７５質量部よりも多すぎると、ポリウレタン組成物を硬化させる前の液状の状態での粘度が高くなりすぎて、成形加工することが困難となる。また、成形物の機械物性も低下してしまう。
逆に、ポリウレタン１００質量部に対するカーボンブラックの添加量が、０．５質量部よりも少なすぎると、電気抵抗値が高くなりすぎて、キャリッジ搬送用ベルトの帯電を抑制するのが困難となる。
【００１９】
前記キャリッジ搬送用ベルトは、摩擦伝動ベルトであってもよく（第３の発明）、また、ベルト長手方向に沿って所定間隔で配置された複数の歯部を有する歯付ベルトであってもよい（第４の発明）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本実施形態のキャリッジ搬送用ベルト３は、図示しないインクジェットプリンタの一部を構成するキャリッジ搬送装置１に適用されている。インクジェットプリンタは、インクジェットヘッド（図示省略）が搭載されたキャリッジ２をキャリッジ搬送装置１によって往復移動させつつ、記録用紙を搬送し、これらの動きと連動させて、インクジェットヘッドからインクを吐出させて、記録用紙に文字や記号を印刷する装置である。
【００２１】
図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、キャリッジ搬送装置１は、１対のプーリ４と、キャリッジ２が取り付けられるとともに、１対のプーリ４に懸架されるキャリッジ搬送用ベルト３と、リニアエンコーダ１０とを備えている。以下、キャリッジ搬送装置１の説明において、図１（ａ）中の上下方向を上下方向、左右方向を左右方向と定義する。
【００２２】
キャリッジ搬送用ベルト３は、平ベルトが用いられている。平ベルトは、プーリとベルトとの摩擦を利用して動力を伝達する摩擦伝動ベルトの１種である。キャリッジ搬送用ベルト３は、例えば、幅方向長さが１０ｍｍ程度であり、厚さが１ｍｍ程度である。
【００２３】
キャリッジ搬送用ベルト３は、ポリウレタン組成物で形成されたベルト本体を有しており、このベルト本体内にはベルト長手方向（周方向）に沿って複数の心線が埋設されている。また、キャリッジ搬送用ベルト３の表面（１対のプーリ４に接する側の面）３ａ及び裏面３ｂの表面電気抵抗値は１．０×１０４Ω〜１．０×１０８Ωである。
【００２４】
上記ベルト本体を構成するポリウレタン硬化物は、液状のポリウレタン樹脂の組成物を注型して加熱・硬化させることによって得られる。一般的な成形法としては、ポリオール、触媒、硬化剤、顔料等を混合したプレミックス液と、イソシアネート成分を含有する溶液とを混合し、これを注型して硬化反応させるワンショット法と、予めイソシアネートとポリオールを反応させ、イソシアネートの一部をポリオールで変性したプレポリマーを用い、これに触媒が入った硬化剤を加えて注型し、硬化反応させるプレポリマー法とがある。本実施形態では、プレポリマー法を用いることが好ましい。
【００２５】
イソシアネートとしては限定されるものではないが、芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート、またそれらの変性体を用いることができる。具体的には、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、メチレンジイソシアネート（ＭＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）そしてイソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）などが例示できるが、中でもＴＤＩ及びＭＤＩが好適に用いられる。
【００２６】
ポリオールとしては、エステル系ポリオール、エーテル系ポリオール、アクリルポリオール、ポリブタジエンポリオール、及びこれらの混合ポリオール等が挙げられる。エーテル系ポリオールとしては、ポリエチレンエーテルグリコール（ＰＰＧ）、ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＧ）などが有り、またエステル系ポリオールとしては、ポリエチレンアジペート（ＰＥＡ）、ポリブチレンアジペート（ＰＢＡ）、ポリヘキサメチレンアジペート（ＰＨＡ）、ポリ−ε−カプロラクトン（ＰＣＬ）などが例示できる。中でも、耐湿性や耐水性に優れると共に強靭な物性とヒステリシスロスの小さい特性を有する成形品が得られるポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＧ）が好適に用いられる。
【００２７】
また、硬化剤としては、アミン系硬化剤が用いられる。具体的には、１，４−フェニレンジアミン、２，６−ジアミノトルエン、１，５−ナフタレンジアミン、４，４´−ジアミノジフェニルメタン、３，３´−ジクロロ−４，４´−ジアミノジフェニルメタン（ＭＯＣＡ）、３，３´−ジメチル−４，４´−ジアミノジフェニルメタン、１−メチル−３，５−ビス（メチルチオ）−２，６−ジアミノベンゼン、１−メチル−３，５´−ジエチル−２，６−ジアミノベンゼン、４，４´−メチレン−ビス−（３−クロロ−２，６−ジエチルアニリン）、４，４´−メチレン−ビス−（３−クロロ−２，６−ジエチルアニリン）、４，４´−メチレン−ビス−（オルト−クロロアニリン）、４，４´−メチレン−ビス−（２，３−ジクロロアニリン）、トリメチレングリコール−ジ―パラ−アミノベンゾエート、４，４´−メチレン−ビス−（２，６−ジエチルアニリン）、４，４´−メチレン−ビス−（２，６−ジイソプロピルアニリン）、４，４´−ジアミノジフェニルスルホンなど、１級アミン、２級アミン、３級アミンのアミン化合物が挙げられる。
【００２８】
アミン系硬化剤の配合量は、アミン系硬化剤中のＮＨ２のモル数とイソシアネート中のＮＣＯのモル数の比であるα値（ＮＨ２／ＮＣＯ）が１付近になるように、好ましくは０．９０〜１．１０の範囲になるように設定するのがよい。一般的にα値は０．９５付近が硬化物の物性が最も良好であり、α値が上記の範囲から外れると、ポリウレタン硬化物の物性が低下する傾向が見られる。
【００２９】
また、上記ポリウレタン組成物には、カーボンブラックが添加されている。カーボンブラックを添加することにより、ポリウレタン組成物の導電性と強度が高められる。カーボンブラックの添加量は、ポリウレタン１００質量部に対して０．５〜３．７５質量部の範囲内とすることが好ましい。
【００３０】
また、上記ポリウレタン組成物には、上記した各成分の他に、添加剤として、可塑剤、消泡剤、安定剤等を配合することができる。可塑剤としては、フタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）等のフタル酸エステル系可塑剤や、アジピン酸ジオクチル（ＤＯＡ）、リン酸トリクレジル（ＴＣＰ）、塩素系パラフィン、フタル酸ジアルキルなどを用いることができる。
【００３１】
また、心線は、ガラス繊維及びアラミド繊維が使用される。また、ポリベンゾオキサゾール、ポリパラフェニレンナフタレート、ポリエステル、アクリル、カーボン、スチールなどを組成とする撚コードの何れでも使用できる。ガラス繊維の組成は、Ｅガラス、Ｓガラス（高強度ガラス）の何れでもよく、フィラメントの太さ及びフィラメントの集束本数及びストランド本数に制限されない。
【００３２】
このようなキャリッジ搬送用ベルト３の製造方法としては、円筒状の内型に心線を所定のテンションで巻き付け、その上から円筒状の外型を覆い、内型と外型の間に空間に、ウレタンプレポリマーと硬化剤と混合したウレタン液を注入する。ウレタン液を一定時間所定の温度条件下で硬化させ、ベルトスリーブを得る。その後内型と外型を分離し、成形されたベルトスリーブを脱型して所定幅でカットし、キャリッジ搬送用ベルト３とする。
【００３３】
１対のプーリ４は、駆動プーリ５と、テンション調整用プーリ６とから構成される。駆動プーリ５及びテンション調整用プーリ６は、その外周面がフラットな平プーリが用いられ、一般的には鉄製であり、切削や焼結により形成される。非鉄金属も使用される場合がある。また、コスト低減や軽量化のために、合成樹脂材料も用いられる。合成樹脂材料としては、例えばポリアセタール樹脂やポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂等の摺動性が高い樹脂や、ＡＢＳ樹脂やＰＥＴ樹脂等が用いられるが、特に限定されるものではない。
【００３４】
駆動プーリ５の軸５ａは、図示しない駆動モータに連結されている。この駆動モータによって駆動プーリ５を回転させることにより、キャリッジ搬送用ベルト３が走行するとともに、テンション調整用プーリ６が回転する。
【００３５】
テンション調整用プーリ６の軸６ａは、支持部材７に回転自在に支持されている。支持部材７は、バネ８を介して、プリンタ本体９に固定されている。バネ８によって、キャリッジ搬送用ベルト３に適度な張力が付与されるようになっている。
【００３６】
キャリッジ２は、キャリッジ本体２ａと、連結部２ｂとから構成されている。キャリッジ本体２ａ及び連結部２ｂは、例えばＡＢＳ樹脂やＰＥＴ樹脂等の合成樹脂材料で形成されている。また、これらの合成樹脂材料にガラスファイバー等が添加されて補強されていてもよい。
【００３７】
キャリッジ本体２ａは、左右方向に延在するガイド軸（図示省略）に装着されており、このガイド軸に沿って左右方向に移動可能となっている。また、キャリッジ本体２ａには、インクジェットヘッド（図示省略）が搭載されている。インクジェットヘッドには、図示しないインクタンクからインクが供給されるとともに、印刷を制御するための図示しないケーブルとが接続されており、図１の下方向にインクが吐出されるようになっている。
【００３８】
さらに、キャリッジ本体２ａには、リニアエンコーダ１０に形成された目盛りを光学的に読み取る光学センサ（図示省略）が搭載されている。これらリニアエンコーダ１０と光学センサとによって、キャリッジ２の位置情報が得られる。
【００３９】
連結部２ｂは、キャリッジ搬送用ベルト３のベルト長手方向における一部分を両面側から挟持している。これにより、キャリッジ２はキャリッジ搬送用ベルト３に取り付けられている。
【００４０】
連結部２ｂの上下方向長さ及び左右方向長さは、キャリッジ本体２ａの上下方向長さ及び左右方向長さに対してかなり小さい。そのため、キャリッジ本体２ａの連結部２ｂ側の側面２ｃは、キャリッジ搬送用ベルト３に近接している。側面２ｃとキャリッジ搬送用ベルト３との距離は、例えば２ｍｍ程度である。
【００４１】
リニアエンコーダ１０は、キャリッジの位置情報を得るためのものである。リニアエンコーダ１０は、合成樹脂材料からなる薄板状の部材であって、１対のプーリ４に懸架されたキャリッジ搬送用ベルト３のスパン部と平行に配置されている。本実施形態では、リニアエンコーダ１０とキャリッジ搬送用ベルト３とは近接しており、その距離は例えば３ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。なお、リニアエンコーダ１０とキャリッジ搬送用ベルト３とは近接していなくてもよい。
【００４２】
以上説明した構成のキャリッジ搬送用装置１では、駆動プーリ５を正転又は反転させて、キャリッジ搬送用ベルト３を走行させることにより、キャリッジ２をガイド軸（図示省略）に沿って左右方向に往復移動させるようになっている。
【００４３】
ここで、表面電気抵抗値が大きいキャリッジ搬送用ベルトを用いた場合、走行中のキャリッジ搬送用ベルト３がプーリ５、６の外周面に対して接触と離間とを繰り返すことにより、剥離帯電が生じる。さらに、キャリッジ搬送用ベルト３が、プーリ５、６の外周面にスリップしつつ走行するため、摩擦帯電が生じる。キャリッジ搬送用ベルト３に蓄積された静電気は、キャリッジ搬送用ベルト３に近接しているキャリッジ本体２ａに誘電帯電を生じさせる。その結果、キャリッジ２が帯電して、インクジェットヘッドによるインクの吐出に不具合が生じる。
【００４４】
一方、本実施形態では、キャリッジ搬送用ベルト３の表面電気抵抗値を、１．０×１０８Ω以下に設定している。これにより、上述した剥離帯電及び摩擦帯電によるキャリッジ搬送用ベルト３の帯電を抑制して、キャリッジ本体２ａの誘電帯電を抑制することができ、その結果、印字不良を防止できる。
【００４５】
また、キャリッジ搬送用ベルト３の帯電を防止することにより、リニアエンコーダ１０の誘電帯電も防止することができ、その結果、リニアエンコーダ１０が汚れ等によって読み取れなくなるのを防止できる。
【００４６】
キャリッジ搬送用ベルト３のカーボンブラックの添加量が多いほど、表面電気抵抗値を低減させることができるが、ポリウレタン１００質量部に対するカーボンブラックの添加量が３．７５質量部よりも多すぎると、ポリウレタン組成物を硬化させる前の液状の状態での粘度が高くなりすぎて、成形加工することが困難となる。また、成形物の機械物性も低下してしまう。
従って、成形加工性と強度を考慮すると、カーボンブラックの添加量は、１００質量部のポリウレタンに対して、３．７５質量部以下が好ましい。また、このカーボンブラックの添加量の上限値から、キャリッジ搬送用ベルト３の表面電気抵抗値は、１．０×１０4Ω以上が好ましい。
【００４７】
逆に、ポリウレタン１００質量部に対するカーボンブラックの添加量が、０．５質量部よりも少なすぎると、表面電気抵抗値が１．０×１０８Ωよりも高くなりすぎて、キャリッジ搬送用ベルトの帯電を抑制するのが困難となる。
従って、電気抵抗値を考慮すると、カーボンブラックの添加量は、１００質量部のポリウレタンに対して、０．５質量部以上が好ましい。
【００４８】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、キャリッジ搬送用ベルト３としては、平ベルト以外の摩擦伝動ベルトを用いてもよい。例えば、長手方向に直交する断面がＶ字状のＶベルトや、ベルト長手方向に延びる複数のリブ部が形成されるＶリブドベルトを用いてもよい。
【００４９】
また、キャリッジ搬送用ベルト３としては、ベルト長手方向に沿って所定間隔で配置された複数の歯部を有する歯付ベルトを用いてもよい。この場合、１対のプーリ４としては歯付プーリが用いられ、キャリッジ搬送用ベルトを走行させると、ベルトとプーリの歯部の噛み合いにより剥離帯電が生じることとなる。
【００５０】
前記実施形態では、キャリッジ搬送用ベルト３は、単一層で構成されているが、複数層で構成されていてもよい。この場合、少なくとも１対のプーリ４に接する側の表面電気抵抗値が１．０×１０４Ω〜１．０×１０８Ωであればよい。この場合であっても、走行中のキャリッジ搬送用ベルト３と１対のプーリ４との接触によるキャリッジ搬送用ベルト３の帯電を抑制することができ、その結果、キャリッジ本体２ａの誘電帯電を抑制することができる。
【００５１】
以下、本発明の具体的な実施例を比較例と合わせて説明する。
【００５２】
表１に示す仕様の実施例１〜３及び比較例１、２の平ベルトを作製し、表面電気抵抗値を測定したところ、表１に示す結果を得た。
なお、各実施例及び各比較例の成形にはプレポリマー法を採用し、ポリオールがＰＴＭＧであって、イソシアネートがＴＤＩであるプレポリマー（Chemtura Corporation製、Adiprene、L-100）を使用し、硬化剤はＭＯＣＡ（イハラケミカル工業株式会社製、キュアミンMT）を使用し、可塑剤は、ＤＯＰ（ＤＩＣ株式会社製）を使用した。また、後述する実施例４〜６及び比較例３、４の平ベルト又は歯付ベルトも同様の材料を用いて、プレポリマー法で作製した。
【００５３】
【表１】
【００５４】
上記実施例１〜３及び比較例1、２について、図２に示す試験装置５１を用いて、帯電圧測定試験を行った。その結果も表１に示す。また、試験装置５１の構成を以下に説明する。
【００５５】
図２に示すように、各実施例及び各比較例のベルト５２を駆動プーリ５３と従動プーリ５４に懸架した。駆動プーリ５３及び従動プーリ５４は、ともに直径２０ｍｍの平プーリであって、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０３）で形成されている。駆動プーリ５３の回転数は１２００ｒ／ｍｉｎであり、従動プーリ５４の負荷は３０ｃＮ・ｍとした。
【００５６】
また、キャリッジを模した樹脂板５５（ＰＥＴ樹脂製、板厚１．５ｍｍ、ベルト長手方向の長さ３０ｍｍ、板幅１００ｍｍ）を、ベルト背面５２ｂから２ｍｍ程度離して設置した。
【００５７】
さらに、株式会社キーエンス製の高精度静電気センサ（ＳＫ-０３０／２００）５６を、ベルト背面５２ｂから１０ｍｍ離れた位置、及び、樹脂板５５のベルト５２の反対側から５０ｍｍ遠ざかる位置にそれぞれ配置して、ベルト背面５２ｂ及び樹脂板５５の帯電圧を測定できるようにした。そして、ベルト５２を９０秒間走行させて、走行開始から停止後までのベルト背面５２ｂ及び樹脂板５５の帯電圧をそれぞれ測定した。表１には、走行中の帯電圧の平均値を示している。
【００５８】
表１の結果から、表面電気抵抗値が０．６５〜８６ＭΩの実施例１〜３のベルト背面５２ｂの帯電圧及び樹脂板５５の帯電圧は、表面電気抵抗値が２７０００ＭΩの比較例２に比べて明らかに低減している。
【００５９】
また、実施例１〜３及び比較例２とも、樹脂板５５の帯電圧がベルト背面５２ｂの帯電圧よりも高くなっている。但し、実施例１〜３の樹脂板５５の帯電圧は、全て１６０Ｖ以下であって許容範囲内に収まっている。
【００６０】
図３は、実施例１及び比較例２の走行開始から停止後の帯電圧の変化を示すグラフである。このグラフを用いて、樹脂板５５の帯電圧がベルト５２の帯電圧よりも高くなる現象を詳細に確認した。
【００６１】
図３に示すように、比較例２では、走行開始直後は、ベルト背面５２ｂの帯電圧が走行樹脂板５５の帯電圧よりも高くなっているが、その後、逆に、樹脂板５５の帯電圧がベルト背面５２ｂの帯電圧よりも高くなっている。
これは、走行によりベルト５２に発生した静電気が、継続的に樹脂板５５に対して誘電帯電を生じさせたためと考えられる。
【００６２】
また、図３に示すように、比較例２では、走行中のベルト背面５２ｂの帯電圧が、停止後に比べて明らかに高くなっているのに対して、実施例１では、走行中のベルト背面５２ｂの帯電圧は、停止後とほとんど差異がない。従って、実施例１では、走行による帯電が十分に抑制され、そのため、誘電帯電による樹脂板５５の帯電も抑制されていると考えられる。
【００６３】
また、表１の結果から明らかなように、実施例１〜３のベルト背面５２ｂの帯電圧及び樹脂板５５の帯電圧は、あまり差異がない。
実施例１〜３のうち最も表面電気抵抗値の高い実施例３の表面電気抵抗値が８６ＭΩ（０．８６×１０８Ω）であることから、ベルト５２の表面電気抵抗値は１．０×１０8Ω以下であれば、ベルト５２及び樹脂板５５の帯電を抑制する効果が十分に高いことがわかった。
【００６４】
次に、表２に示す仕様の実施例１、４、５と比較例３の平ベルトを作製し、その成形加工性を調べるとともに、表面電気抵抗値を測定した。これらの結果も表２に示す。
【００６５】
【表２】
【００６６】
その結果、カーボンブラックの添加量が４．０質量部の比較例３では、原料粘度が高すぎて、金型内に十分に充填できず成形加工ができなかった。カーボンブラックの添加量が３．７５質量部の実施例５では成形加工が可能であった。これにより、ポリウレタン１００質量部に対するカーボンブラックの添加量は３．７５質量部以下が好ましいことが分かった。
実施例５の表面電気抵抗値が３．４×１０４Ωであることから、成形加工性を考慮すると、表面電気抵抗値は１．０×１０４Ω以上が好ましいことがわかった。
【００６７】
次に、表３に示す仕様の実施例６及び比較例４の歯付ベルトを作製し、表面電気抵抗値を測定した。その結果も表３に示す。
【００６８】
【表３】
【００６９】
上記実施例６及び比較例４の歯付ベルトについて、実施例１〜３及び比較例１、２の平ベルトと同様に、帯電圧測定試験を行い、表３に示す結果を得た。プーリ５３、５４としては、平プーリに代えて、歯数が３０歯の歯付プーリを用い、それ以外の試験条件は上記と同様とした。
【００７０】
表３の結果から明らかなように、実施例６のベルト背面５２ｂの帯電圧及び樹脂板５５の帯電圧は、比較例４に比べて明らかに低減している。
【００７１】
また、表１及び表３の結果から、実施例６及び比較例４のベルト背面５２ｂの帯電圧及び樹脂板５５の帯電圧は、表面電気抵抗値がそれぞれ同じ実施例１及び比較例１と比べるとほぼ半分の値に低減している。
これは、歯付ベルトの場合、ベルトとプーリの歯部の噛み合いにより剥離帯電が生じるが、摩擦帯電はほとんど生じていないため、ベルトに生じる静電気が少ないためと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】(ａ)は本発明の実施の形態に係るキャリッジ搬送装置の構成を示す正面断面図であり、(ｂ)は(ａ)のＸ―Ｘ線断面図である。
【図２】実施例で用いた試験装置の構成を示す図である。
【図３】実施例１及び比較例２について、表面電気抵抗値と帯電圧との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７３】
１ キャリッジ搬送装置
２ キャリッジ
２ａ キャリッジ本体
２ｂ 連結部
２ｃ 側面
３ キャリッジ搬送用ベルト
３ａ ベルト表面
３ｂ ベルト背面
４ １対のプーリ
５ 駆動プーリ
６ 従動プーリ
１０ リニアエンコーダ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１対のプーリに懸架されて、インクジェットヘッドが搭載された合成樹脂製のキャリッジを搬送するキャリッジ搬送用ベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、インクジェット方式のプリンタとしては、インクジェットヘッドが搭載されたキャリッジを往復移動させつつ、インクジェットヘッドからインクを吐出させて記録用紙に印刷を行うものが知られている。
【０００３】
キャリッジの往復移動は、キャリッジが取り付けられたキャリッジ搬送用ベルトを１対のプーリに懸架して、このプーリを正転又は反転させて、キャリッジ搬送用ベルトを走行させることにより行われている。
【０００４】
キャリッジ搬送用ベルトとしては、平ベルトやＶベルト等の摩擦伝動ベルトや、歯付ベルトが用いられており、またその材質はゴム製やポリウレタン製のものが用いられている（例えば、特許文献１、２参照）。また、通常、キャリッジは合成樹脂材料で形成されている。
【０００５】
ところで、従来から、精密機器等に用いられるゴム製やポリウレタン製の伝動ベルトでは、ベルトの帯電による誤作動や故障を防止するために、ベルトを形成するゴムやポリウレタンに、カーボンブラックやイオン導電剤を添加する技術が知られている（例えば、特許文献３参照）。なお、カーボンブラックは、ベルトの強度を高める目的でも添加されるものである。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３―１２０７５７号公報
【特許文献２】特開２００６―９８１０号公報
【特許文献３】特開平３―７４６５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したようにキャリッジ搬送用ベルトによりキャリッジを搬送する際、ベルトとプーリとが接触することにより、キャリッジ搬送用ベルトとプーリに静電気が発生する。プーリの材質としては、従来から金属が使用されているが、近年ではコスト削減のため樹脂が用いられる場合があり、この場合には、帯電がより発生しやすく、帯電量も多くなる。
【０００８】
ここで、一般的に、帯電した物体に誘電体を近づけると、誘電体内で分極（誘電分極）が生じて、誘電体が帯電する。このような帯電を誘電帯電という。誘電帯電現象は、物体間の距離に応じてその効果が変化する。
【０００９】
キャリッジは、キャリッジ搬送用ベルトとの連結部と、インクジェットヘッドが搭載されている部分（以下、キャリッジ本体という）とから構成されており、連結部はキャリッジ本体に比べて小さいため、キャリッジ本体はキャリッジ搬送用ベルトに近接している。
そのため、キャリッジ搬送用ベルトに蓄積された静電気が、キャリッジ本体に誘電帯電を生じさせる場合があった。
【００１０】
キャリッジ本体が帯電すると、インクジェットヘッドから吐出されるインクが用紙に付着するまでの軌道が、キャリッジ本体に引き寄せられ、もしくは反発して、インクの着弾位置がずれてしまい、印字品質が低下するという問題が生じる。また、圧電素子を用いたインクジェットヘッドの場合、圧電素子を制御するための制御回路が静電気によって誤作動を起こして、インクが誤って吐出されてしまう場合がある。
【００１１】
また、キャリッジの位置情報を得るためにリニアエンコーダが用いられているが、このリニアエンコーダもキャリッジ搬送用ベルトに近接して配置される場合がある。この場合も、キャリッジ搬送用ベルトに蓄積された静電気により、リニアエンコーダに誘電帯電が生じる。その結果、リニアエンコーダに汚れが付着して、キャリッジの位置情報を正確に得ることができなくなるという不具合があった。
【００１２】
上述したようにベルト周辺部品の誘電帯電は印字品質の低下の要因となるが、印字品質の低下の要因は、誘電帯電以外にも多く存在するため（例えば、記録用紙の搬送位置のずれによるインクの着弾位置のずれや、インクの変質など）、従来、ベルト周辺部品の誘電帯電に着目した対策は特に採られていなかった。
【００１３】
また、一般的な精密機器等で用いられる伝動ベルトは、プーリ間で回転力を伝達するためのものであって、キャリッジ搬送用ベルトのように部品が取り付けられてその部品を搬送するものではない。従って、伝動ベルトの周囲には、キャリッジ本体のような必然的に伝動ベルトに近接してしまう部品は存在せず、伝動ベルトとその周囲の部品との距離はある程度離れていたため、上述したような誘電帯電はあまり発生していなかった。また、たとえ発生したとしても印字品質の低下のような重要な問題を引き起こすことがなかった。
そのため、上述したように、従来から伝動ベルトの帯電防止のためにカーボンブラック等を添加して伝動ベルトの電気抵抗を下げる技術は存在していたものの、特に伝動ベルトの帯電に起因する誘電帯電の発生を防止するのに効果の高い電気抵抗の範囲を特定した伝動ベルトは存在していなかった。
【００１４】
そこで、本発明は、キャリッジ搬送用ベルトの帯電に起因するキャリッジの誘電帯電を抑制することのできるキャリッジ搬送用ベルトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【００１５】
第１発明のキャリッジ搬送用ベルトは、インクジェットヘッドが搭載された合成樹脂製のキャリッジが取り付けられるとともに、１対のプーリに懸架され、前記キャリッジを搬送するキャリッジ搬送用ベルトであって、少なくとも前記１対のプーリに接する側の表面電気抵抗値が、１．０×１０４Ω〜１．０×１０８Ωであることを特徴とする。
【００１６】
キャリッジ搬送用ベルトのプーリに接する側の表面電気抵抗値を１．０×１０４Ω〜１．０×１０８Ωの範囲内に設定することにより、走行中のキャリッジ搬送用ベルトのプーリとの接触に起因する帯電量を低減させて、キャリッジの誘電帯電を抑制することができる。
【００１７】
前記キャリッジ搬送用ベルトは、ポリウレタン１００質量部に対して、カーボンブラックが０．５〜３．７５質量部添加されたポリウレタン組成物で構成されていてもよい（第２の発明）。
【００１８】
キャリッジ搬送用ベルトのカーボンブラックの添加量が多いほど、表面電気抵抗値を低減させることができるが、ポリウレタン１００質量部に対するカーボンブラックの添加量が３．７５質量部よりも多すぎると、ポリウレタン組成物を硬化させる前の液状の状態での粘度が高くなりすぎて、成形加工することが困難となる。また、成形物の機械物性も低下してしまう。
逆に、ポリウレタン１００質量部に対するカーボンブラックの添加量が、０．５質量部よりも少なすぎると、電気抵抗値が高くなりすぎて、キャリッジ搬送用ベルトの帯電を抑制するのが困難となる。
【００１９】
前記キャリッジ搬送用ベルトは、摩擦伝動ベルトであってもよく（第３の発明）、また、ベルト長手方向に沿って所定間隔で配置された複数の歯部を有する歯付ベルトであってもよい（第４の発明）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本実施形態のキャリッジ搬送用ベルト３は、図示しないインクジェットプリンタの一部を構成するキャリッジ搬送装置１に適用されている。インクジェットプリンタは、インクジェットヘッド（図示省略）が搭載されたキャリッジ２をキャリッジ搬送装置１によって往復移動させつつ、記録用紙を搬送し、これらの動きと連動させて、インクジェットヘッドからインクを吐出させて、記録用紙に文字や記号を印刷する装置である。
【００２１】
図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、キャリッジ搬送装置１は、１対のプーリ４と、キャリッジ２が取り付けられるとともに、１対のプーリ４に懸架されるキャリッジ搬送用ベルト３と、リニアエンコーダ１０とを備えている。以下、キャリッジ搬送装置１の説明において、図１（ａ）中の上下方向を上下方向、左右方向を左右方向と定義する。
【００２２】
キャリッジ搬送用ベルト３は、平ベルトが用いられている。平ベルトは、プーリとベルトとの摩擦を利用して動力を伝達する摩擦伝動ベルトの１種である。キャリッジ搬送用ベルト３は、例えば、幅方向長さが１０ｍｍ程度であり、厚さが１ｍｍ程度である。
【００２３】
キャリッジ搬送用ベルト３は、ポリウレタン組成物で形成されたベルト本体を有しており、このベルト本体内にはベルト長手方向（周方向）に沿って複数の心線が埋設されている。また、キャリッジ搬送用ベルト３の表面（１対のプーリ４に接する側の面）３ａ及び裏面３ｂの表面電気抵抗値は１．０×１０４Ω〜１．０×１０８Ωである。
【００２４】
上記ベルト本体を構成するポリウレタン硬化物は、液状のポリウレタン樹脂の組成物を注型して加熱・硬化させることによって得られる。一般的な成形法としては、ポリオール、触媒、硬化剤、顔料等を混合したプレミックス液と、イソシアネート成分を含有する溶液とを混合し、これを注型して硬化反応させるワンショット法と、予めイソシアネートとポリオールを反応させ、イソシアネートの一部をポリオールで変性したプレポリマーを用い、これに触媒が入った硬化剤を加えて注型し、硬化反応させるプレポリマー法とがある。本実施形態では、プレポリマー法を用いることが好ましい。
【００２５】
イソシアネートとしては限定されるものではないが、芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート、またそれらの変性体を用いることができる。具体的には、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、メチレンジイソシアネート（ＭＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）そしてイソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）などが例示できるが、中でもＴＤＩ及びＭＤＩが好適に用いられる。
【００２６】
ポリオールとしては、エステル系ポリオール、エーテル系ポリオール、アクリルポリオール、ポリブタジエンポリオール、及びこれらの混合ポリオール等が挙げられる。エーテル系ポリオールとしては、ポリエチレンエーテルグリコール（ＰＰＧ）、ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＧ）などが有り、またエステル系ポリオールとしては、ポリエチレンアジペート（ＰＥＡ）、ポリブチレンアジペート（ＰＢＡ）、ポリヘキサメチレンアジペート（ＰＨＡ）、ポリ−ε−カプロラクトン（ＰＣＬ）などが例示できる。中でも、耐湿性や耐水性に優れると共に強靭な物性とヒステリシスロスの小さい特性を有する成形品が得られるポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＧ）が好適に用いられる。
【００２７】
また、硬化剤としては、アミン系硬化剤が用いられる。具体的には、１，４−フェニレンジアミン、２，６−ジアミノトルエン、１，５−ナフタレンジアミン、４，４´−ジアミノジフェニルメタン、３，３´−ジクロロ−４，４´−ジアミノジフェニルメタン（ＭＯＣＡ）、３，３´−ジメチル−４，４´−ジアミノジフェニルメタン、１−メチル−３，５−ビス（メチルチオ）−２，６−ジアミノベンゼン、１−メチル−３，５´−ジエチル−２，６−ジアミノベンゼン、４，４´−メチレン−ビス−（３−クロロ−２，６−ジエチルアニリン）、４，４´−メチレン−ビス−（３−クロロ−２，６−ジエチルアニリン）、４，４´−メチレン−ビス−（オルト−クロロアニリン）、４，４´−メチレン−ビス−（２，３−ジクロロアニリン）、トリメチレングリコール−ジ―パラ−アミノベンゾエート、４，４´−メチレン−ビス−（２，６−ジエチルアニリン）、４，４´−メチレン−ビス−（２，６−ジイソプロピルアニリン）、４，４´−ジアミノジフェニルスルホンなど、１級アミン、２級アミン、３級アミンのアミン化合物が挙げられる。
【００２８】
アミン系硬化剤の配合量は、アミン系硬化剤中のＮＨ２のモル数とイソシアネート中のＮＣＯのモル数の比であるα値（ＮＨ２／ＮＣＯ）が１付近になるように、好ましくは０．９０〜１．１０の範囲になるように設定するのがよい。一般的にα値は０．９５付近が硬化物の物性が最も良好であり、α値が上記の範囲から外れると、ポリウレタン硬化物の物性が低下する傾向が見られる。
【００２９】
また、上記ポリウレタン組成物には、カーボンブラックが添加されている。カーボンブラックを添加することにより、ポリウレタン組成物の導電性と強度が高められる。カーボンブラックの添加量は、ポリウレタン１００質量部に対して０．５〜３．７５質量部の範囲内とすることが好ましい。
【００３０】
また、上記ポリウレタン組成物には、上記した各成分の他に、添加剤として、可塑剤、消泡剤、安定剤等を配合することができる。可塑剤としては、フタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）等のフタル酸エステル系可塑剤や、アジピン酸ジオクチル（ＤＯＡ）、リン酸トリクレジル（ＴＣＰ）、塩素系パラフィン、フタル酸ジアルキルなどを用いることができる。
【００３１】
また、心線は、ガラス繊維及びアラミド繊維が使用される。また、ポリベンゾオキサゾール、ポリパラフェニレンナフタレート、ポリエステル、アクリル、カーボン、スチールなどを組成とする撚コードの何れでも使用できる。ガラス繊維の組成は、Ｅガラス、Ｓガラス（高強度ガラス）の何れでもよく、フィラメントの太さ及びフィラメントの集束本数及びストランド本数に制限されない。
【００３２】
このようなキャリッジ搬送用ベルト３の製造方法としては、円筒状の内型に心線を所定のテンションで巻き付け、その上から円筒状の外型を覆い、内型と外型の間に空間に、ウレタンプレポリマーと硬化剤と混合したウレタン液を注入する。ウレタン液を一定時間所定の温度条件下で硬化させ、ベルトスリーブを得る。その後内型と外型を分離し、成形されたベルトスリーブを脱型して所定幅でカットし、キャリッジ搬送用ベルト３とする。
【００３３】
１対のプーリ４は、駆動プーリ５と、テンション調整用プーリ６とから構成される。駆動プーリ５及びテンション調整用プーリ６は、その外周面がフラットな平プーリが用いられ、一般的には鉄製であり、切削や焼結により形成される。非鉄金属も使用される場合がある。また、コスト低減や軽量化のために、合成樹脂材料も用いられる。合成樹脂材料としては、例えばポリアセタール樹脂やポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂等の摺動性が高い樹脂や、ＡＢＳ樹脂やＰＥＴ樹脂等が用いられるが、特に限定されるものではない。
【００３４】
駆動プーリ５の軸５ａは、図示しない駆動モータに連結されている。この駆動モータによって駆動プーリ５を回転させることにより、キャリッジ搬送用ベルト３が走行するとともに、テンション調整用プーリ６が回転する。
【００３５】
テンション調整用プーリ６の軸６ａは、支持部材７に回転自在に支持されている。支持部材７は、バネ８を介して、プリンタ本体９に固定されている。バネ８によって、キャリッジ搬送用ベルト３に適度な張力が付与されるようになっている。
【００３６】
キャリッジ２は、キャリッジ本体２ａと、連結部２ｂとから構成されている。キャリッジ本体２ａ及び連結部２ｂは、例えばＡＢＳ樹脂やＰＥＴ樹脂等の合成樹脂材料で形成されている。また、これらの合成樹脂材料にガラスファイバー等が添加されて補強されていてもよい。
【００３７】
キャリッジ本体２ａは、左右方向に延在するガイド軸（図示省略）に装着されており、このガイド軸に沿って左右方向に移動可能となっている。また、キャリッジ本体２ａには、インクジェットヘッド（図示省略）が搭載されている。インクジェットヘッドには、図示しないインクタンクからインクが供給されるとともに、印刷を制御するための図示しないケーブルとが接続されており、図１の下方向にインクが吐出されるようになっている。
【００３８】
さらに、キャリッジ本体２ａには、リニアエンコーダ１０に形成された目盛りを光学的に読み取る光学センサ（図示省略）が搭載されている。これらリニアエンコーダ１０と光学センサとによって、キャリッジ２の位置情報が得られる。
【００３９】
連結部２ｂは、キャリッジ搬送用ベルト３のベルト長手方向における一部分を両面側から挟持している。これにより、キャリッジ２はキャリッジ搬送用ベルト３に取り付けられている。
【００４０】
連結部２ｂの上下方向長さ及び左右方向長さは、キャリッジ本体２ａの上下方向長さ及び左右方向長さに対してかなり小さい。そのため、キャリッジ本体２ａの連結部２ｂ側の側面２ｃは、キャリッジ搬送用ベルト３に近接している。側面２ｃとキャリッジ搬送用ベルト３との距離は、例えば２ｍｍ程度である。
【００４１】
リニアエンコーダ１０は、キャリッジの位置情報を得るためのものである。リニアエンコーダ１０は、合成樹脂材料からなる薄板状の部材であって、１対のプーリ４に懸架されたキャリッジ搬送用ベルト３のスパン部と平行に配置されている。本実施形態では、リニアエンコーダ１０とキャリッジ搬送用ベルト３とは近接しており、その距離は例えば３ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。なお、リニアエンコーダ１０とキャリッジ搬送用ベルト３とは近接していなくてもよい。
【００４２】
以上説明した構成のキャリッジ搬送用装置１では、駆動プーリ５を正転又は反転させて、キャリッジ搬送用ベルト３を走行させることにより、キャリッジ２をガイド軸（図示省略）に沿って左右方向に往復移動させるようになっている。
【００４３】
ここで、表面電気抵抗値が大きいキャリッジ搬送用ベルトを用いた場合、走行中のキャリッジ搬送用ベルト３がプーリ５、６の外周面に対して接触と離間とを繰り返すことにより、剥離帯電が生じる。さらに、キャリッジ搬送用ベルト３が、プーリ５、６の外周面にスリップしつつ走行するため、摩擦帯電が生じる。キャリッジ搬送用ベルト３に蓄積された静電気は、キャリッジ搬送用ベルト３に近接しているキャリッジ本体２ａに誘電帯電を生じさせる。その結果、キャリッジ２が帯電して、インクジェットヘッドによるインクの吐出に不具合が生じる。
【００４４】
一方、本実施形態では、キャリッジ搬送用ベルト３の表面電気抵抗値を、１．０×１０８Ω以下に設定している。これにより、上述した剥離帯電及び摩擦帯電によるキャリッジ搬送用ベルト３の帯電を抑制して、キャリッジ本体２ａの誘電帯電を抑制することができ、その結果、印字不良を防止できる。
【００４５】
また、キャリッジ搬送用ベルト３の帯電を防止することにより、リニアエンコーダ１０の誘電帯電も防止することができ、その結果、リニアエンコーダ１０が汚れ等によって読み取れなくなるのを防止できる。
【００４６】
キャリッジ搬送用ベルト３のカーボンブラックの添加量が多いほど、表面電気抵抗値を低減させることができるが、ポリウレタン１００質量部に対するカーボンブラックの添加量が３．７５質量部よりも多すぎると、ポリウレタン組成物を硬化させる前の液状の状態での粘度が高くなりすぎて、成形加工することが困難となる。また、成形物の機械物性も低下してしまう。
従って、成形加工性と強度を考慮すると、カーボンブラックの添加量は、１００質量部のポリウレタンに対して、３．７５質量部以下が好ましい。また、このカーボンブラックの添加量の上限値から、キャリッジ搬送用ベルト３の表面電気抵抗値は、１．０×１０4Ω以上が好ましい。
【００４７】
逆に、ポリウレタン１００質量部に対するカーボンブラックの添加量が、０．５質量部よりも少なすぎると、表面電気抵抗値が１．０×１０８Ωよりも高くなりすぎて、キャリッジ搬送用ベルトの帯電を抑制するのが困難となる。
従って、電気抵抗値を考慮すると、カーボンブラックの添加量は、１００質量部のポリウレタンに対して、０．５質量部以上が好ましい。
【００４８】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、キャリッジ搬送用ベルト３としては、平ベルト以外の摩擦伝動ベルトを用いてもよい。例えば、長手方向に直交する断面がＶ字状のＶベルトや、ベルト長手方向に延びる複数のリブ部が形成されるＶリブドベルトを用いてもよい。
【００４９】
また、キャリッジ搬送用ベルト３としては、ベルト長手方向に沿って所定間隔で配置された複数の歯部を有する歯付ベルトを用いてもよい。この場合、１対のプーリ４としては歯付プーリが用いられ、キャリッジ搬送用ベルトを走行させると、ベルトとプーリの歯部の噛み合いにより剥離帯電が生じることとなる。
【００５０】
前記実施形態では、キャリッジ搬送用ベルト３は、単一層で構成されているが、複数層で構成されていてもよい。この場合、少なくとも１対のプーリ４に接する側の表面電気抵抗値が１．０×１０４Ω〜１．０×１０８Ωであればよい。この場合であっても、走行中のキャリッジ搬送用ベルト３と１対のプーリ４との接触によるキャリッジ搬送用ベルト３の帯電を抑制することができ、その結果、キャリッジ本体２ａの誘電帯電を抑制することができる。
【００５１】
以下、本発明の具体的な実施例を比較例と合わせて説明する。
【００５２】
表１に示す仕様の実施例１〜３及び比較例１、２の平ベルトを作製し、表面電気抵抗値を測定したところ、表１に示す結果を得た。
なお、各実施例及び各比較例の成形にはプレポリマー法を採用し、ポリオールがＰＴＭＧであって、イソシアネートがＴＤＩであるプレポリマー（Chemtura Corporation製、Adiprene、L-100）を使用し、硬化剤はＭＯＣＡ（イハラケミカル工業株式会社製、キュアミンMT）を使用し、可塑剤は、ＤＯＰ（ＤＩＣ株式会社製）を使用した。また、後述する実施例４〜６及び比較例３、４の平ベルト又は歯付ベルトも同様の材料を用いて、プレポリマー法で作製した。
【００５３】
【表１】
【００５４】
上記実施例１〜３及び比較例1、２について、図２に示す試験装置５１を用いて、帯電圧測定試験を行った。その結果も表１に示す。また、試験装置５１の構成を以下に説明する。
【００５５】
図２に示すように、各実施例及び各比較例のベルト５２を駆動プーリ５３と従動プーリ５４に懸架した。駆動プーリ５３及び従動プーリ５４は、ともに直径２０ｍｍの平プーリであって、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０３）で形成されている。駆動プーリ５３の回転数は１２００ｒ／ｍｉｎであり、従動プーリ５４の負荷は３０ｃＮ・ｍとした。
【００５６】
また、キャリッジを模した樹脂板５５（ＰＥＴ樹脂製、板厚１．５ｍｍ、ベルト長手方向の長さ３０ｍｍ、板幅１００ｍｍ）を、ベルト背面５２ｂから２ｍｍ程度離して設置した。
【００５７】
さらに、株式会社キーエンス製の高精度静電気センサ（ＳＫ-０３０／２００）５６を、ベルト背面５２ｂから１０ｍｍ離れた位置、及び、樹脂板５５のベルト５２の反対側から５０ｍｍ遠ざかる位置にそれぞれ配置して、ベルト背面５２ｂ及び樹脂板５５の帯電圧を測定できるようにした。そして、ベルト５２を９０秒間走行させて、走行開始から停止後までのベルト背面５２ｂ及び樹脂板５５の帯電圧をそれぞれ測定した。表１には、走行中の帯電圧の平均値を示している。
【００５８】
表１の結果から、表面電気抵抗値が０．６５〜８６ＭΩの実施例１〜３のベルト背面５２ｂの帯電圧及び樹脂板５５の帯電圧は、表面電気抵抗値が２７０００ＭΩの比較例２に比べて明らかに低減している。
【００５９】
また、実施例１〜３及び比較例２とも、樹脂板５５の帯電圧がベルト背面５２ｂの帯電圧よりも高くなっている。但し、実施例１〜３の樹脂板５５の帯電圧は、全て１６０Ｖ以下であって許容範囲内に収まっている。
【００６０】
図３は、実施例１及び比較例２の走行開始から停止後の帯電圧の変化を示すグラフである。このグラフを用いて、樹脂板５５の帯電圧がベルト５２の帯電圧よりも高くなる現象を詳細に確認した。
【００６１】
図３に示すように、比較例２では、走行開始直後は、ベルト背面５２ｂの帯電圧が走行樹脂板５５の帯電圧よりも高くなっているが、その後、逆に、樹脂板５５の帯電圧がベルト背面５２ｂの帯電圧よりも高くなっている。
これは、走行によりベルト５２に発生した静電気が、継続的に樹脂板５５に対して誘電帯電を生じさせたためと考えられる。
【００６２】
また、図３に示すように、比較例２では、走行中のベルト背面５２ｂの帯電圧が、停止後に比べて明らかに高くなっているのに対して、実施例１では、走行中のベルト背面５２ｂの帯電圧は、停止後とほとんど差異がない。従って、実施例１では、走行による帯電が十分に抑制され、そのため、誘電帯電による樹脂板５５の帯電も抑制されていると考えられる。
【００６３】
また、表１の結果から明らかなように、実施例１〜３のベルト背面５２ｂの帯電圧及び樹脂板５５の帯電圧は、あまり差異がない。
実施例１〜３のうち最も表面電気抵抗値の高い実施例３の表面電気抵抗値が８６ＭΩ（０．８６×１０８Ω）であることから、ベルト５２の表面電気抵抗値は１．０×１０8Ω以下であれば、ベルト５２及び樹脂板５５の帯電を抑制する効果が十分に高いことがわかった。
【００６４】
次に、表２に示す仕様の実施例１、４、５と比較例３の平ベルトを作製し、その成形加工性を調べるとともに、表面電気抵抗値を測定した。これらの結果も表２に示す。
【００６５】
【表２】
【００６６】
その結果、カーボンブラックの添加量が４．０質量部の比較例３では、原料粘度が高すぎて、金型内に十分に充填できず成形加工ができなかった。カーボンブラックの添加量が３．７５質量部の実施例５では成形加工が可能であった。これにより、ポリウレタン１００質量部に対するカーボンブラックの添加量は３．７５質量部以下が好ましいことが分かった。
実施例５の表面電気抵抗値が３．４×１０４Ωであることから、成形加工性を考慮すると、表面電気抵抗値は１．０×１０４Ω以上が好ましいことがわかった。
【００６７】
次に、表３に示す仕様の実施例６及び比較例４の歯付ベルトを作製し、表面電気抵抗値を測定した。その結果も表３に示す。
【００６８】
【表３】
【００６９】
上記実施例６及び比較例４の歯付ベルトについて、実施例１〜３及び比較例１、２の平ベルトと同様に、帯電圧測定試験を行い、表３に示す結果を得た。プーリ５３、５４としては、平プーリに代えて、歯数が３０歯の歯付プーリを用い、それ以外の試験条件は上記と同様とした。
【００７０】
表３の結果から明らかなように、実施例６のベルト背面５２ｂの帯電圧及び樹脂板５５の帯電圧は、比較例４に比べて明らかに低減している。
【００７１】
また、表１及び表３の結果から、実施例６及び比較例４のベルト背面５２ｂの帯電圧及び樹脂板５５の帯電圧は、表面電気抵抗値がそれぞれ同じ実施例１及び比較例１と比べるとほぼ半分の値に低減している。
これは、歯付ベルトの場合、ベルトとプーリの歯部の噛み合いにより剥離帯電が生じるが、摩擦帯電はほとんど生じていないため、ベルトに生じる静電気が少ないためと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】(ａ)は本発明の実施の形態に係るキャリッジ搬送装置の構成を示す正面断面図であり、(ｂ)は(ａ)のＸ―Ｘ線断面図である。
【図２】実施例で用いた試験装置の構成を示す図である。
【図３】実施例１及び比較例２について、表面電気抵抗値と帯電圧との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７３】
１ キャリッジ搬送装置
２ キャリッジ
２ａ キャリッジ本体
２ｂ 連結部
２ｃ 側面
３ キャリッジ搬送用ベルト
３ａ ベルト表面
３ｂ ベルト背面
４ １対のプーリ
５ 駆動プーリ
６ 従動プーリ
１０ リニアエンコーダ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットヘッドが搭載された合成樹脂製のキャリッジが取り付けられるとともに、１対のプーリに懸架され、前記キャリッジを搬送するキャリッジ搬送用ベルトであって、
少なくとも前記１対のプーリに接する側の表面電気抵抗値が、１．０×１０４Ω〜１．０×１０８Ωであることを特徴とするキャリッジ搬送用ベルト。
【請求項２】
ポリウレタン１００質量部に対して、カーボンブラックが０．５〜３．７５質量部添加されたポリウレタン組成物からなることを特徴とする請求項１に記載のキャリッジ搬送用ベルト。
【請求項３】
前記キャリッジ搬送用ベルトが、摩擦伝動ベルトであることを特徴とする請求項１又は２に記載のキャリッジ搬送用ベルト。
【請求項４】
前記キャリッジ搬送用ベルトが、ベルト長手方向に沿って所定間隔で配置された複数の歯部を有する歯付ベルトであることを特徴とする請求項１又は２に記載のキャリッジ搬送用ベルト。
【請求項１】
インクジェットヘッドが搭載された合成樹脂製のキャリッジが取り付けられるとともに、１対のプーリに懸架され、前記キャリッジを搬送するキャリッジ搬送用ベルトであって、
少なくとも前記１対のプーリに接する側の表面電気抵抗値が、１．０×１０４Ω〜１．０×１０８Ωであることを特徴とするキャリッジ搬送用ベルト。
【請求項２】
ポリウレタン１００質量部に対して、カーボンブラックが０．５〜３．７５質量部添加されたポリウレタン組成物からなることを特徴とする請求項１に記載のキャリッジ搬送用ベルト。
【請求項３】
前記キャリッジ搬送用ベルトが、摩擦伝動ベルトであることを特徴とする請求項１又は２に記載のキャリッジ搬送用ベルト。
【請求項４】
前記キャリッジ搬送用ベルトが、ベルト長手方向に沿って所定間隔で配置された複数の歯部を有する歯付ベルトであることを特徴とする請求項１又は２に記載のキャリッジ搬送用ベルト。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−２９８３４（Ｐ２０１０−２９８３４Ａ）
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９７６８１（Ｐ２００８−１９７６８１）
【出願日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
【Ｆターム（参考）】
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