電子写真用無端ベルト
【課題】 例えば温度７０℃、相対湿度９０％相対湿度のような過酷な環境下におかれても蛇行防止用ビードの端部を含めた全体が無端ベルト本体から剥離しない電子写真用無端ベルトを提供する。
【解決手段】 無端ベルト本体１１と蛇行防止用ビード１２とが接着された状態で温度７０℃、相対湿度９０％相対湿度の環境下で７２時間湿熱エージングしたときに、湿熱エージング前後で生じる無端ベルト１０の周方向の寸法変化率と、湿熱エージング前後で生じる蛇行防止用ビード１２の全長の寸法変化率との差の絶対値が０．５％以下である電子写真用無端ベルト１０を構成した。
【解決手段】 無端ベルト本体１１と蛇行防止用ビード１２とが接着された状態で温度７０℃、相対湿度９０％相対湿度の環境下で７２時間湿熱エージングしたときに、湿熱エージング前後で生じる無端ベルト１０の周方向の寸法変化率と、湿熱エージング前後で生じる蛇行防止用ビード１２の全長の寸法変化率との差の絶対値が０．５％以下である電子写真用無端ベルト１０を構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、可撓性を有する無端ベルト本体の内周面の一側部又は両端部に沿った横断面が一様である略線状の蛇行防止用ビードが少なくとも１本以上接着された、電子写真複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ、又はこれらを複合したＯＡ機器に使用される電子写真用無端ベルト（以下単に「無端ベルト」という。）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の無端ベルト１１０は、例えば、図６に示すように、無端ベルト本体１１１と、無端ベルト本体１１１の内周面の側部に沿って周方向に接着される蛇行防止用ビード１１２とを備え、２つのローラ１１３、１１４の間に巻架されて中間転写ベルトとして利用される。
【０００３】
無端ベルト本体１１１は、屈曲可能な可撓性の材料で走行方向においてエンドレスに成形されるが、蛇行防止用ビード１１２はエンドレス成形品ではなく、細長い線状に形成されて無端ベルト本体１１１の内周面の側部に沿って接着されると共に両端部が互いに周方向に対向して継ぎ目を形成している。
【０００４】
このように形成された無端ベルト１１０は、蛇行防止用ビード１１２がローラ１１４外周面の端部に形成された嵌口溝１１５に嵌口しながら走行することから、２つのローラ１１３，１１４の回転に伴って蛇行することなく走行する。但し、無端ベルト１１０が長期に渡って使用し続けられるにつれて、蛇行防止用ビード１１２が無端ベルト本体１１１から剥離し、無端ベルト１１０がローラ１１３、１１４から外れてしまうことがある。
【０００５】
そのために、蛇行防止用ビード１１２が無端ベルト本体１１１から剥離することを防止する無端ベルト１１０の発明として、特許文献１に記載されたようなものがある。この特許文献１には、エンドレスのシームレスベルト（無端ベルト）の少なくとも内周面一側部に、略線状のガイド（蛇行防止用ビード）を接着層により周方向に接着し、該ガイド（蛇行防止用ビード）の両端部を隙間を介して対向させたガイド（蛇行防止用ビード）付きシームレスベルト（無端ベルト）であって、上記シームレスベルト（無端ベルト）の内周面と上記ガイド（蛇行防止用ビード）の少なくとも一端部とを接着剤で接着し、この接着剤で上記接着層の端部露出面の少なくとも一部を被覆するようにしたことを特徴とするガイド（蛇行防止用ビード）付きシームレスベルト(無端ベルト)が記載されている。
【０００６】
これによれば、せん断応力の作用に伴うガイド（蛇行防止用ビード）の端部の剥離を抑制防止し、これを通じてロール等からガイド（蛇行防止用ビード）が外れる虞を排除することができる旨記載されている。
【特許文献１】特開２００３−１２８２９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
即ち、特許文献１に記載された発明では、蛇行防止用ビードは、両端部が互いに対向して形成される継目の部分が接着剤によって繋げられることによって、連続成形されたと同等に機能を発揮して、蛇行防止用ビードの端部が無端ベルト本体から剥離することが防止される。
【０００８】
しかし、無端ベルトを電子写真装置に使用した場合に、無端ベルトが転写装置付近で約７０℃に達する高温環境となる中で長期に使用されることに起因して、蛇行防止用ビードの端部以外の部分が無端ベルト本体から剥離する虞がある。
【０００９】
そこで、この発明の課題は、例えば温度７０℃、相対湿度９０％のような過酷な環境下におかれても蛇行防止用ビードの端部を含めた全体が無端ベルト本体から剥離しない電子写真用無端ベルトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる課題を達成するために、請求項１に記載の発明は、可撓性を有する無端ベルト本体の内周面の一側部又は両端部に沿った横断面が一様である略線状の蛇行防止用ビードが少なくとも１本以上接着された電子写真用無端ベルトであって、前記蛇行防止用ビードは、弾性材料層と剛性材料層との間が接着された２層から構成され、前記無端ベルト本体の内周面に前記蛇行防止用ビードの前記剛性材料層が接着されている電子写真用無端ベルトとしたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記弾性材料層はポリウレタンで形成され、前記剛性材料層はポリエチレンテレフタレートで形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記無端ベルト本体と前記蛇行防止用ビードとが接着された状態で温度７０℃、相対湿度９０％の環境下で７２時間湿熱エージングしたときに、該湿熱エージング前後で生じる前記無端ベルトの周方向の寸法変化率と、前記湿熱エージング前後で生じる前記蛇行防止用ビードの長尺方向の寸法変化率との差の絶対値が０．５％以下である電子写真用無端ベルトとしたことを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の構成に加え、前記蛇行防止用ビードは、前記湿熱エージング前後で生じる長尺方向の寸法変化率が−０．５％乃至＋０．５％であることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の構成に加え、蛇行防止用ビードは、弾性材料層と剛性材料層との間が接着された２層から構成され、前記弾性材料層が前記剛性材料層にラミネート接着され、前記ラミネート処理時に、前記剛性材料層の温度が８０℃における前記剛性材料層の縦延伸方向の引張応力を１．０乃至８．５Ｎ／ｍｍ２としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１及び２に記載の発明によれば、弾性材料層は、耐久性及び耐摩耗性を有しているので、蛇行防止用ビードは、無端ベルトが走行中に蛇行するのを従来通りに防止できると共に、剛性材料層は、寸法安定性及び剛性を有して無端ベルト本体の内周面と弾性材料層の間に設けられ、弾性材料層が湿熱エージングによって伸縮しようとするのを、熱変形量が少なく寸法安定性に優れた剛性材料層が抑制するので、蛇行防止用ビードが無端ベルト本体の内周面上で剥離したり割れたりすることを防止することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、無端ベルト本体と蛇行防止用ビードとが接着された状態で、無端ベルトを温度７０℃、相対湿度９０％の環境下で７２時間湿熱エージングしたときに、湿熱エージング前後で生じる無端ベルトの周方向の寸法変化率と蛇行防止用ビードの長尺方向の寸法変化率との差の絶対値が０．５％以下であることから、無端ベルトと蛇行防止用ビードとでは、湿熱エージング前後で生じる伸縮度合いの差が小さくなるので、電子写真用無端ベルトが、例えば温度７０℃、相対湿度９０％のような過酷な環境下におかれても蛇行防止用ビードの端部を含めた全体が無端ベルト本体から剥離することが防止される。
【００１７】
蛇行防止用ビードが湿熱変化によって無端ベルト本体から浮き上がったりずれたりする剥離現象を防止することによって、無端ベルトに波打ちが生じ難くなり、この無端ベルトが電子写真装置に用いられてローラに組み込まれた場合には適切なトルク範囲での走行を維持することができることから、電子写真装置の運転も安定持続する。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、蛇行防止用ビードは、湿熱エージング前後で生じる長尺方向の寸法変化率が−０．５％乃至＋０．５％と伸縮する度合いが小さいことから、蛇行防止用ビードが湿熱変化によって無端ベルト本体から浮き上がったりずれたりする剥離現象は更に確実に防止される。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、弾性材料層を剛性材料層にラミネート接着し、ラミネート処理時に、剛性材料層を、８０℃の条件下で縦延伸方向に１．０乃至８．５Ｎ／ｍｍ２で引張応力をかけて蛇行防止用ビードを作製する。このような引張応力をかけて作製するために、弾性材料層を剛性材料層にラミネート接着して蛇行防止用ビードを冷却した場合に、蛇行防止用ビード内に残留応力が残らず、蛇行防止用ビードが収縮することがなくなる。また、これとは反対に、引張応力が全くかけられない場合には、剛性材料層が無端ベルト本体の内周面上で撓んでしまう虞があるが、上記所定の引張応力をかけて作製するために、撓むこともない。従って、蛇行防止用ビードを、無端ベルト本体の内周面上に良好に接着して、無端ベルトを仕上げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明の実施の形態について説明する。図１乃至図５には、この発明の実施の形態を示す。
【００２１】
まず、構成を説明すると、図１で示すように、無端ベルト１０は、可撓性を有する無端ベルト本体１１と、無端ベルト本体１１の内周面の一側部に沿った横断面が一様である略線状の蛇行防止用ビード１２とを備えている。
【００２２】
前記無端ベルト本体１１は、ベルトが継目なくエンドレスに成形されて断面が環状になっており、図２で示すようにローラ１３とローラ１４との間に巻架されて適度な引張応力をかけられている。ローラ１４には、周面の端部側に蛇行防止用ビード１２が嵌口する嵌口溝１５が形成されている。そのため、ローラ１３，１４の回転に伴い、蛇行防止用ビード１２が嵌口溝１５に嵌口しながら無端ベルト１０が蛇行することなく走行するようになっている。
【００２３】
無端ベルト本体１１に用いられる樹脂材料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ＰＢＴ、ＰＥＮ等のポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリイミドアミド系樹脂、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、ＰＥＥＫ、エポキシ樹脂、架橋型ポリエステル樹脂、メラミン樹脂等の熱変形の小さい樹脂が挙げられる。
【００２４】
また、無端ベルト本体１１の導電性を調整するために選択的に使用される導電性付与剤としては、金属、金属化合物、合金からなる針状、球状、板状、不定形等の金属性粉末、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ン粉末、天然黒鉛、人造黒鉛、膨張黒鉛等の黒鉛粉末、セラミック粉末、表面が金属めっきされた各種粒子等が挙げられる。これらの導電性付与剤のサイズは樹脂材料への分散性の観点から０．０１〜１０μｍ程度が好ましく、導電性付与剤の添加量は導電性の程度によるものの、おおよそ５〜２５容量％の範囲が好ましい。これは、５％容量％未満では導電性物質同士の距離が大きいので導電性が発現せず、２５容量％を超えると、無端ベルト本体１１の強度に悪影響を及ぼす虞があるからである。導電性付与剤は、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、ボールミル、又はビーズミル等を用いる公知の分散方法により樹脂材料に分散される。
【００２５】
なお、本実施形態では樹脂材料に導電性付与剤を添加したものを示すが、これ以外にも可塑剤、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、反応抑制剤等の添加剤を必要に応じて適宜添加することが可能である。
【００２６】
前記蛇行防止用ビード１２は、図３に示すように、弾性材料層１６と剛性材料層１７との２層から構成され、弾性材料層１６は、剛性材料層１７にラミネート処理されて接着されている。そして、この蛇行防止用ビード１２における剛性材料層１７側が、アクリル系両面感圧接着剤層１８によって無端ベルト本体１１の内周面側に接着されている。
【００２７】
弾性材料層１６は、耐久性及び耐摩耗性を有する材料で構成されており、剛性材料層１７は、熱変化に対する寸法安定性及び剛性を有する材料で構成されている。
【００２８】
なお、この発明の実施の形態では、剛性材料層１７と無端ベルト本体１１との間の接着方法は、剛性材料層１７と無端ベルト本体１１とをアクリル系両面感圧接着剤１８によって接着することにより行われるが、接着することができるのであれば、その他の接着剤を用いて接着しても良く、又、両面テープを用いて接着しても良い。
【００２９】
弾性材料層１６を構成するエラストマ材料としては、オレフィン系エラストマ、ウレタン系エラストマ、塩化ビニル系エラストマ、スチレン系エラストマ、ポリエステル系エラストマ、ポリアミド系エラストマ、シンジオタクチック１・２エラストマ、塩素系エチレンコポリマー架橋ポリマーアロイ、塩素化ポリエチレン、エステル・ハロゲン系ポリマーアロイ型エラストマ、ＮＢＲ、ＡＢＳ、イソプロピレンゴム、フッ素系エラストマ、ＥＰＤＭ、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ＳＢＲ、フッ素ゴム（ＦＰＭ）、シリコーンゴム等が用いられる。
【００３０】
剛性材料層１７を構成するフィルム材料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ＰＢＴ、ＰＥＮ等のポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリイミドアミド系樹脂、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、ＰＥＥＫ、エポキシ樹脂、架橋型ポリエステル、メラミン樹脂等が用いられる。
【００３１】
このような無端ベルト１０の作製は、以下のように行う。
【００３２】
まず、無端ベルト本体１１の基材を作製するべく、ポリアミドイミドからなる流動性の溶液を用意する。
【００３３】
この材料の調整に際しては、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融解し、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％、固形分比重１．２のポリアミドイミド溶液としたものである。
【００３４】
次に、このポリアミドイミド溶液を回転成形金型内周に注入して無端ベルト本体１１の基材を作製する。
【００３５】
内面がポリッシングにより鏡面研磨された内径２２６ｍｍ、外径２４６ｍｍ、長さ４００ｍｍの金型を使用し、材料漏れを防止するために、金型両端の開口部に内径１７０ｍｍ、外径２５０ｍｍのリング状の蓋をそれぞれ嵌口する。この金型内に材料１９０ｇを注入し、熱風乾燥機で雰囲気温度を８０℃に保ちながら、ベルト基材の厚みが約１００μｍとなるように１０００ｒｐｍの速度に調整して３０分間回転成形した後、金型ごと後述する各実施例及び比較例に示す温度及び時間にてオーブンに投入してベルト基材を乾燥した。
【００３６】
オーブンから金型を取り出した後、金型を室温で冷却し、金型とベルト基材の熱膨張差を利用してベルト基材を脱型した。そして、ベルト基材の両端部をそれぞれ切断して２４０ｍｍ幅とし、厚さ約１００μｍの無端ベルト本体１１を作製し、後述する各実施例及び比較例に示す無端ベルト１０に用いた。
【００３７】
また、２層構成の蛇行防止用ビード１２は以下の手順で作製する。
【００３８】
まず、剛性材料層となる幅１０００ｍｍ、厚さ１００μｍのＰＥＴフィルム（東レ(株)製、ルミラーＳ１０＃１００）を、後述する各実施例及び比較例の条件に冷却ロールと巻取ロールとの間の巻取張力を調整したフィルム成形機にセットし、弾性材料層となる１２０℃に加熱溶融させた熱可塑性ウレタン樹脂（日本ミラクトラン(株)製、Ｅ１８０）を、Ｔダイを用いて厚み０．９ｍｍにフィルム押出し、ＰＥＴフィルムにラミネート処理して２層のビード原反を得た。
【００３９】
そして、このビード原反から縦方向（ＭＤ、Ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）の長さ７０７ｍｍ、横方向（ＴＤ、Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）の長さ５ｍｍの蛇行防止用ビード１２を、トムソン刃を用いて切り出した。
【００４０】
なお、ビード原反は、ラミネート処理時、温度８０℃における剛性材料層の縦延伸方向の引張応力を１．０乃至８．５Ｎ／ｍｍ２としている。
【００４１】
このようにして、剛性材料層１７としてＰＥＴフィルムを使用し、弾性材料層１６として熱可塑性ウレタン樹脂を使用した２層構成の蛇行防止用ビードを作製した。この蛇行防止用ビード１２を芯材のないアクリル系両面感圧接着剤１８を介して無端ベルト本体１１の内周面の一側面に接着して後述する各実施例及び比較例の無端ベルト１０を作製した。この際に、蛇行防止用ビード１２の継目の間隔を３ｍｍとした。
【００４２】
なお、この発明の実施の形態では、剛性材料層１７に引張応力をかけるものであったが、蛇行防止用ビード１２の寸法安定化を図ることができるのであれば上記の実施の形態に限らず、アニーリング等の内部ストレスを緩和する方法を採用しても良い。
【００４３】
また、この発明の実施の形態では、剛性材料層１７に引張応力をかけるものであったが、蛇行防止用ビード１２の寸法安定化を図ることができるのであれば上記実施の形態に限らず、温度と引き落し率の変化の関係を考慮して設計しても良い。引き落し率とは、フィルム成形時においてはロール間でのロール表面速度の比で表され、ロール径が同じである場合はロール回転数の比である。例えば、フィルム成形時に外径が同じであるロールＡ、Ｂがあるとする。そして、フィルムが、ロールＡからロールＢの方向に流れているとする。この時の各ロールの回転数をａ，ｂとするとき、１００×（ｂ−ａ）／ａの式で表される値を引き落し率という。
【００４４】
蛇行防止用ビードの原反作製のために、弾性材料層１８を剛性材料層１７にラミネート成形する際に、流れている剛性材料層１７をある程度の張力で張っておかなければ、皺、弛みなどがないきれいなビード原反を作製することができない。完全に冷え切った剛性材料層１７であれば、張力が掛かっていても問題ないが、実際にラミネート処理するときには熱をかけてやわらかくしているため、張力を掛けすぎると剛性材料層１７内に内部応力が残ってしまい、剛性材料層１７の成形後に新たに剛性材料層１７に熱が加わったときに寸法変化率が大きくなってしまう。このため、最適な張力を得るために引き落し率の管理が必要となる。
【００４５】
ラミネート成形時には、何本ものロールの間を剛性材料層１７が流れて行き、その過程で材料温度が低くなっていく。このときの温度のプロファイルと内部応力のプロファイルは、密接に関係している。
【００４６】
仮に、剛性材料層１７が８０℃付近のロールの間の引き落し率を小さくした場合には、その条件で作成された剛性材料層１７は、温度を上昇させていっても、８０℃近辺までの寸法変化率が小さくなる。
【００４７】
従って、ラミネート処理後の剛性材料層１７の樹脂温度が徐々に下がっていく過程の中でかかっている内部応力の大小が、製品になった後の熱収縮の大小となり再現されるため、実際に使用するときに収縮して欲しくない温度領域から少し高い温度のところまでの引き落し率を小さくすることにより収縮を抑えることができる（表２の実施例８参照）。
【００４８】
次に、寸法の測定方法に関して、無端ベルト１０の周長測定方法及び蛇行防止用ビードの長尺方向の寸法測定方法について説明する。
【００４９】
無端ベルト１０の周長測定は、図４に示す周長測定装置で行う。精密に加工された外径２５ｍｍのローラ２１およびローラ２２に無端ベルト１０を巻架し、ローラ２２を固定しておいたまま、ローラ２１を矢印方向に移動させて無端ベルト１０に６ｋｇの引張応力を与える。ローラ２１およびローラ２２の軸間距離Ｅを３次元形状測定器（(株)ミツトヨ製、型式ＢＨ５０６）で測定し、ベルト周長＝２×Ｅ＋２５πとして、この式により無端ベルト１０の周長を算出する。
【００５０】
蛇行防止ビード１２の長尺方向の寸法測定方法は、平板上に置いた蛇行防止用ビード１２を平滑なガラス板で上から押さえ、無端ベルトと同様に前記３次元形状測定器で長尺方向の寸法を測定する。
【００５１】
無端ベルト１０と蛇行防止用ビード１２の寸法変化率は湿熱エージング前後の寸法測定結果よりそれぞれ算出して求める。
【００５２】
まず、蛇行防止用ビード１２は、ビード原反から型抜きした状態で曲げられることなく直線状のまま、温度２３℃、相対湿度５０％の環境に３時間放置される。この３時間静置された蛇行防止用ビード１２の長尺方向の寸法を、Ａ（ｍｍ）とする。
【００５３】
次に無端ベルト１０は、無端ベルト本体１１に蛇行防止用ビード１２を接着し、接着力が安定するまで７２時間以上室温に放置し、更に温度２３℃、相対湿度５０％の環境下に３時間静置された後の無端ベルト１０の周長を周長測定装置で測定して、湿熱エージング前の周長Ｂ（ｍｍ）とする。
【００５４】
その後、無端ベルト１０は、周長測定装置に巻架しロール間を６ｋｇの張力で保持された状態で、温度７０℃、相対湿度９０％の環境下に７２時間投入された後に、温度２３℃、相対湿度５０％の環境下に７２時間静置される。この湿熱エージング後における無端ベルト１０の周長を、Ｃ（ｍｍ）とする。
【００５５】
一方、蛇行防止用ビード１２は、引張応力が生じないように人手によって無端ベルト本体１１と剥離した後、長尺方向の寸法を測定する。この湿熱エージング後における蛇行防止用ビード１２の長尺方向の寸法を、Ｄ（ｍｍ）とする。
【００５６】
ここで、無端ベルト１０の周方向の寸法変化率をＸ１（％）とし、Ｘ１＝１００×（Ｃ−Ｂ）／Ｂとする。また、蛇行防止用ビード１２の長尺方向の寸法変化率をＸ２（％）とし、Ｘ２＝１００×（Ｄ−Ａ）／Ａとする。この時、Ｘ１−Ｘ２の絶対値を寸法変化率の差と表現する。
【実施例】
【００５７】
次に、本発明を実施例および比較例により更に詳述する。尚、本発明に係る無端ベルト１０は以下の実施に限るものではない。
［実施例１］
【００５８】
無端ベルト本体１１は、前記した方法によって用意し、温度２２０℃のオーブンに９０分間投入して作製した。
【００５９】
次いで、蛇行防止用ビード１２には、弾性材料層１６としてポリウレタンを使用し、剛性材料層１７としてＰＥＴフィルムを使用した。そして、巻取張力を１．６５４Ｎ／ｍｍ２とした剛性材料層１７に弾性材料層１６をラミネート処理したビード原反より型抜きをして蛇行防止用ビードを作製した。
【００６０】
この蛇行防止用ビード１２の剛性材料層１７側を無端ベルト本体１１の内周面に接着して実施例１の無端ベルト１０を得た。
【００６１】
なお、この時の巻取張力を１．６５４Ｎ／ｍｍ２としているのは、以下の理由による。即ち、弾性材料層１６を剛性材料層１７にラミネート処理するときに、剛性材料層１７を所定の張力を与えながら接着してから冷却するので、その冷却時に収縮しようとするエネルギーが剛性材料層１７に蓄えられたままで製品化されてしまう。そのため、巻取張力は小さいほうが好ましいのであるが、巻取張力が小さすぎると剛性材料層１７が無端ベルト本体１１の内周面上で撓んでしまい、きれいに仕上がらないので、適度な張力で作製する。
［実施例２］
【００６２】
無端ベルト本体１１は、前記した方法によって用意し、温度２２０℃のオーブンに９０分間投入して作製した。
【００６３】
次いで、蛇行防止用ビード１２には、弾性材料層１６としてクロロプレンゴムを使用し、剛性材料層１７としてＰＥＴフィルムを使用した。そして、巻取張力１．６５４Ｎ／ｍｍ２の剛性材料層１７に弾性材料層１６をラミネート処理したビード原反より型抜きをして蛇行防止用ビードを作製した。
【００６４】
この蛇行防止用ビード１２の剛性材料層１７側を無端ベルト本体１１の内周面に接着して実施例２の無端ベルト１０を得た。
［実施例３］
【００６５】
無端ベルト本体１１は、前記した方法によって用意し、温度２２０℃のオーブンに９０分間投入して作製した。
【００６６】
次いで、蛇行防止用ビード１２には、弾性材料層１６としてクロロプレンゴムを使用し、剛性材料層１７としてＰＥＴフィルムを使用した。そして、巻取張力を７．５Ｎ／ｍｍ２とした剛性材料層１７に弾性材料層１６をラミネート処理したビード原反より型抜きをして蛇行防止用ビードを作製した。
【００６７】
この蛇行防止用ビード１２の剛性材料層１７側を無端ベルト本体１１の内周面に接着して実施例３の無端ベルト１０を得た。
［実施例４］
【００６８】
無端ベルト本体１１は、前記した方法によって用意し、温度２２０℃のオーブンに９０分間投入して作製した。
【００６９】
次いで、蛇行防止用ビード１２には、弾性材料層１６としてポリウレタンを使用し、剛性材料層１７としてＰＥＴフィルムを使用した。そして、巻取張力を７．５Ｎ／ｍｍ２とした剛性材料層１７に弾性材料層１６をラミネート処理したビード原反より型抜きをして蛇行防止用ビードを作製した。
【００７０】
この蛇行防止用ビード１２の剛性材料層１７側を無端ベルト本体１１の内周面に接着して実施例４の無端ベルト１０を得た。
［実施例５］
【００７１】
無端ベルト本体１１は、前記した方法によって用意し、温度１８０℃のオーブンに９０分間投入して作製した。
【００７２】
次いで、蛇行防止用ビード１２には、弾性材料層１６としてクロロプレンを使用し、剛性材料層１７としてＰＥＴフィルムを使用した。そして、巻取張力を１２Ｎ／ｍｍ２とした剛性材料層１７に弾性材料層１６をラミネート処理したビード原反より型抜きをして蛇行防止用ビードを作製した。
【００７３】
この蛇行防止用ビード１２の剛性材料層１７側を無端ベルト本体１１の内周面に接着して実施例５の無端ベルト１０を得た。
［実施例６］
【００７４】
無端ベルト本体１１は、前記した方法によって用意し、温度１８０℃のオーブンに９０分間投入して作製した。
【００７５】
次いで、蛇行防止用ビード１２には、弾性材料層１６としてクロロプレンを使用したが、剛性材料層１７は使用しなかった。そして、成形時のビード原反の巻取張力を１２Ｎ／ｍｍ２とし、型抜きをして蛇行防止用ビードを作製した。
【００７６】
この蛇行防止用ビード１２の裏面の紙を剥離して無端ベルト本体１１の内周面に接着して実施例６の無端ベルト１０を得た。
［実施例７］
【００７７】
無端ベルト本体１１は、前記した方法によって用意し、温度２００℃のオーブンに９０分間投入して作製した。
【００７８】
次いで、蛇行防止用ビード１２には、弾性材料層１６としてポリウレタンを使用し、中間材料層１７は使用しなかった。そして、成形時の巻取張力を３．２Ｎ／ｍｍ２とし、型抜きをして蛇行防止用ビードを作製した。
【００７９】
この蛇行防止用ビード１２の裏面の紙を剥離して無端ベルト本体１１の内周面に接着して実施例７の無端ベルト１０を得た。
［実施例８］
【００８０】
無端ベルト本体１１は、前記した方法によって用意し、温度２２０℃のオーブンに９０分間投入して作製した。
【００８１】
次いで、蛇行防止用ビード１２には、弾性材料層１６としてクロロプレンゴムを使用し、中間材料層１７としてＰＥＴフィルムを使用した。そして、剛性材料層１７に弾性材料層をラミネート処理する時、ロール間でのロール回転数の比である引き落とし率を３％としたビード原反より型抜きをして蛇行防止用ビード１２を作製した。
【００８２】
この蛇行防止用ビード１２の剛性材料層１７側を無端ベルト本体１１の内周面に接着して実施例８の無端ベルト１０を得た。
［比較例１］
【００８３】
無端ベルト本体１１は、前記した方法によって用意し、温度２００℃のオーブンに９０分間投入して作製した。
【００８４】
次いで、蛇行防止用ビード１２は、弾性材料層１６としてポリウレタンを使用し、剛性材料層１７としてＰＥＴフィルムを使用した。そして、剛性材料層１７の巻取張力を１２Ｎ／ｍｍ２として弾性材料層１６をラミネート処理したビード原反より型抜きをして蛇行防止用ビードを作製した。
【００８５】
この蛇行防止用ビード１２の剛性材料層１７側を無端ベルト本体１１の内周面に接着して比較例１の無端ベルト１０を得た。
[試験方法]
【００８６】
実験例１乃至８、比較例１のそれぞれについて、無端ベルト本体１１と蛇行防止用ビード１２との接着状態を確認するため、無端ベルト１０は、図４に示す測定ユニット２３に組み込まれる。この状態で無端ベルト１０の周長を３次元形状測定器（(株)ミツトヨ製、型式ＢＨ５０６）により測定した。
【００８７】
そして、無端ベルト本体１１と蛇行防止用ビード１２とが互いに接着された状態のままで、無端ベルト１０を、６ｋｇの張力で張られた状態で温度７０℃、相対湿度９０％の環境下で７２時間放置して湿熱エージングする。
【００８８】
その後、無端ベルト１０が室温まで冷まされると、無端ベルト１０の周長を３次元形状測定器（(株)ミツトヨ製、型式ＢＨ５０６）により測定した。蛇行防止用ビードでは、無端ベルト本体１１に接合する前の長尺方向の寸法と、試験後に無端ベルト本体１１から剥離した長尺方向の寸法とを測定して湿熱エージング前後の寸法変化率を算出した。また、湿熱エージング後、蛇行防止用ビード１２を無端ベルト本体１１から剥離する前に、蛇行防止用ビード１２が無端ベルト本体１１から浮き上がっている高さについてノギスによる測定或いは目視による観察を行った。その結果は表１及び表２に示すものとなった。
【００８９】
【表１】
【００９０】
【表２】
【００９１】
即ち、実施例１では、無端ベルト１０の周方向の寸法変化率は＋０．０５％であり、蛇行防止用ビード１２の長尺方向の寸法変化率は−０．１２％であり、寸法変化率の差の絶対値は＋０．１７％であったが、蛇行防止用ビード１２の浮き上がりがなかった。この場合は、寸法変化率の差の絶対値は０．５％以下であることが認識された。
【００９２】
実施例２では、無端ベルト１０の周方向の寸法変化率は＋０．０５％であり、蛇行防止用ビード１２の長尺方向の寸法変化率は−０．１３％であり、寸法変化率の差の絶対値は＋０．１８％であったが、蛇行防止用ビード１２の浮き上がりがなかった。この場合は、寸法変化率の差の絶対値は０．５％以下であることが認識された。
【００９３】
実施例３では、無端ベルト１０の周方向の寸法変化率は＋０．１２％であり、蛇行防止用ビード１２の長尺方向の寸法変化率は＋０．５８％であり、寸法変化率の差の絶対値は＋０．４６％であったが、蛇行防止用ビード１２の浮き上がりがなかった。この場合は、寸法変化率の差の絶対値は０．５％以下であることが認識された。
【００９４】
実施例４では、無端ベルト１０の周方向の寸法変化率は＋０．１２％であり、蛇行防止用ビード１２の長尺方向の寸法変化率は＋０．５８％であり、寸法変化率の差の絶対値は＋０．４６％であったが、蛇行防止用ビード１２の浮き上がりがなかった。この場合は、寸法変化率の差の絶対値は０．５％以下であることが認識された。実施例１から実施例４で得られた結果を表１に示す。
【００９５】
実施例５では、無端ベルト１０の周方向の寸法変化率は＋０．２２％であり、蛇行防止用ビード１２の長尺方向の寸法変化率は＋０．６９％であり、寸法変化率の差の絶対値は＋０．４７％であったが、蛇行防止用ビード１２の浮き上がりがなかった。この場合は、寸法変化率の差の絶対値は０．５％以下であることが認識された。
【００９６】
実施例６では、無端ベルト１０の周方向の寸法変化率は＋０．２２％であり、蛇行防止用ビード１２の長尺方向の寸法変化率は＋０．６９％であり、寸法変化率の差の絶対値は＋０．４７％であったが、蛇行防止用ビード１２の浮き上がりがなかった。この場合は、寸法変化率の差の絶対値は０．５％以下であることが認識された。
【００９７】
実施例７では、無端ベルト１０の周方向の寸法変化率は＋０．１２％であり、蛇行防止用ビード１２の長尺方向の寸法変化率は−０．２１％であり、寸法変化率の差の絶対値は＋０．４７％であったが、蛇行防止用ビード１２の浮き上がりがなかった。この場合は、寸法変化率の差の絶対値は０．５％以下であることが認識された。
【００９８】
実施例８では、無端ベルト１０の周方向の寸法変化率は＋０．０５％であり、蛇行防止用ビード１２の長尺方向の寸法変化率は−０．１５％であり、寸法変化率の差の絶対値は＋０．２０％であったが、蛇行防止用ビード１２の浮き上がりがなかった。この場合は、寸法変化率の差の絶対値は０．５％以下であることが認識された。
【００９９】
比較例１では、無端ベルト１０の周方向の寸法変化率は＋０．１２％であり、蛇行防止用ビード１２の長尺方向の寸法変化率は−０．７２％であり、寸法変化率の差の絶対値は＋０．８４％であったが、蛇行防止用ビード１２の浮き上がりが視認された。この場合は、寸法変化率の差の絶対値は０．５％より大きいことが認識された。実施例５から実施例８及び比較例１で得られた結果を表２に示す。
【０１００】
また、前述してきた実施例１から８及び比較例１の蛇行防止用ビードについて、波打ち、磨耗性、ハンドリング性、ユニット回転安定性、耐久回数を評価するとともに、総合判定を行った。
【０１０１】
蛇行防止用ビード１２の浮き具合は、目視によって、蛇行防止用ビード１２が無端ベルト本体１１から剥離することがない場合に非常に好ましい（◎）とし、蛇行防止用ビード１２が無端ベルト本体１１から剥離しているものの、その度合いが無端ベルト１１の幅の３０％未満に収まっている場合に好ましい（○）とする。また、蛇行防止用ビード１２が無端ベルト本体１１から剥離して、その度合いが無端ベルト１１の幅の３０％以上になっているものの、完全に剥離しているわけではない場合に一応好ましい（△）とし、蛇行防止用ビード１２が無端ベルト本体１１の回転軸方向に剥離している場合に不良（×）とする。
【０１０２】
蛇行防止用ビード１２の波打ち具合は、目視によって判断し、試験後に蛇行防止用ビード１２が無端ベルト本体１１の内周面上で端部が波打ちしていない場合に非常に好ましい（◎）とし、良く見ると僅かに波打ちしている場合に好ましいとする。また、蛇行防止用ビード１２が穏やかに波打ちしているが使用上問題がない場合に一応好ましい（△）とし、波うちの程度が大きくて無端ベルト本体１１の内周面上における蛇行防止用ビード１２の端部がうねり過ぎて使用ができない場合に不良（×）とする。
【０１０３】
摩耗性は、無端ベルト１０を運転し続けることにより、弾性材料層１６における嵌口溝１５と当たる縁の部分がどの程度削れていくかという評価である。摩耗性は、やや削れているところがあるが目視により削れてないにほとんど等しい場合に非常に好ましい（◎）とし、削れているけれども使用するには問題ないと判断できる場合に好ましい（○）とする。また、削れが目立つがギリギリ使えると判断できる場合に一応好ましい（△）とし、削れが激しく使い物にならない場合に不良（×）とする。
【０１０４】
ハンドリング性は、無端ベルト本体１１に蛇行防止用ビード１２を接着するときに、剛性材料層１７がないと蛇行防止用ビード１２のコシがなく、柔軟すぎて蛇行しやすい状態になって扱いにくくなる。その蛇行防止用ビード１２の扱い難さの度合いの評価である。ハンドリング性は、蛇行防止用ビード１２のコシがしっかりしていて扱い易い場合に非常に好ましい（◎）とし、コシがなく、柔軟で蛇行し易い状態であるが使用できる場合に好ましい（○）とする。また、ハンドリング性が悪くて使えないという場合に不良（×）とする。
【０１０５】
ユニット回転安定性は、測定ユニット２３に無端ベルト１０をセットして無端ベルト１０の寸法変化で規格値のセンターから離れていくと、ローラ２１，２２にかかるトルクが弱くなったりかかり過ぎたりと適正の範囲ではなくなり、ローラ２１，２２乃至は無端ベルト１０が回転しづらくなるという評価である。蛇行防止用ビード１２のユニット回転安定性は、無端ベルト１０の寸法変化がほとんどなく最適なトルクがかかる場合に非常に好ましい（◎）とし、無端ベルト１０が寸法変化を起こしているが回転には問題ない場合に好ましい（○）とする。また、蛇行防止用ビード１２を接着した無端ベルト１０を温度７０℃、相対湿度９０％の環境下に７２時間放置して図５のように耐久試験によって回転させたときに、無端ベルト１０が収縮することによりローラ２１，２２にかかるトルクが大きくなり過ぎたり、無端ベルト１０が伸張することによりローラ２１，２２との摩擦力が小さくなりすぎたりすることによって、無端ベルト１０が円滑に回転しない場合に好ましくない（△）とする。
【０１０６】
蛇行防止用ビード１２の耐久回数は、図５に示すベルト耐久試験機において、無端ベルト１０をローラ２１，２２に掛け、ローラ２１の軸に付随しているモーターユニット５１によりローラ２１を駆動させることにより無端ベルト１０を連続回転させて試験することにより計測する。無端ベルト１０の状態の確認頻度は、無端ベルト１０が１００００回転するまでは１０００回転毎に状態を確認し、無端ベルト１０が１００００回転した後は１００００回転毎に状態を確認し、蛇行防止用ビード１２に亀裂が入ったり切れたりして異常を確認したときは、異常が発生した回数の前の確認時の回転数をもって耐久回数とした。
【０１０７】
一般的な電子写真装置に用いられる無端ベルトでは、１０００００（以下、単に「１００Ｋ」という。）回転の耐久性が必要とされている。そのため、無端ベルト１０では、２００Ｋ回転以上の耐久性を示した無端ベルト１０を非常に好ましい（◎）とし、１００Ｋ回転以上２００Ｋ回転未満の耐久性を示した無端ベルト１０を非常に好ましい（○）とした。また、１００Ｋ回転未満の耐久性しか示さなかった無端ベルト１０を不良（×）とした。
【０１０８】
総合判定では、非常に好ましいものを（◎）、好ましいものを（○）、一応好ましいものを（△）、不良を（×）とした。その結果を表１及び表２に示す。
【０１０９】
以上の結果より、無端ベルト本体１１に蛇行防止用ビード１２が接着された状態で湿熱エージングしたときに、湿熱エージング前後で生じる無端ベルト１０の周方向の寸法変化率と、湿熱エージング前後で生じる蛇行防止用ビード１２の長尺方向の寸法変化率との差の絶対値が、０．５％以下の無端ベルト１０であれば無端ベルト本体１１に接着した蛇行防止用ビード１２が無端ベルト本体１１から浮き上がらないことが確認された。
【０１１０】
また、この時に、蛇行防止用ビード１２は、湿熱エージング前後で生じる長尺方向の寸法変化率が−０．５乃至＋０．５％であるときは、ローラ１３、１４に無端ベルト１０をセットし、運転したときにローラ１３，１４にかかるトルクが高すぎず低すぎず良好に安定して運転できる電子写真装置を提供できることを確認した。
【０１１１】
また、弾性材料層１６のみで蛇行防止用ビード１２を作製した場合でも、湿熱エージング前後で生じる無端ベルト１０の周方向の寸法変化率と湿熱エージング前後で生じる蛇行防止用ビード１２の長尺方向の寸法変化率との差の絶対値が、０．５％以下の無端ベルト１０であれば無端ベルト本体１１に接着した蛇行防止用ビード１２が無端ベルト本体１１から浮き上がらないことが確認され、電子写真装置を運転することが出来た。
【０１１２】
但し、剛性材料層のない蛇行防止用ビード１２を無端ベルト本体１１に接着させるときに、弾性材料層１６の柔軟性が強いために、蛇行防止用ビード１２の接着時の形状保持性が悪く、無端ベルト本体１１に接着させることが容易でなかった。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】この発明の実施の形態に係る無端ベルトを示す構成図である。
【図２】同実施の形態に係る無端ベルトをローラに巻架した状態を示す構成図である。
【図３】同実施の形態に係る無端ベルトと蛇行防止用ビードとの接着状態を示す断面図である。
【図４】同実施の形態に係る無端ベルトの周長測定装置を示す概略図である。
【図５】同実施の形態に係る無端ベルトの耐久試験機を示す概略図である。
【図６】従来の無端ベルトを示す構成図である。
【符号の説明】
【０１１４】
10 無端ベルト
11 無端ベルト本体
12 蛇行防止用ビード
16 エラストマ材料層
17 フィルム材料層
18 アクリル系両面感圧接着剤
【技術分野】
【０００１】
この発明は、可撓性を有する無端ベルト本体の内周面の一側部又は両端部に沿った横断面が一様である略線状の蛇行防止用ビードが少なくとも１本以上接着された、電子写真複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ、又はこれらを複合したＯＡ機器に使用される電子写真用無端ベルト（以下単に「無端ベルト」という。）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の無端ベルト１１０は、例えば、図６に示すように、無端ベルト本体１１１と、無端ベルト本体１１１の内周面の側部に沿って周方向に接着される蛇行防止用ビード１１２とを備え、２つのローラ１１３、１１４の間に巻架されて中間転写ベルトとして利用される。
【０００３】
無端ベルト本体１１１は、屈曲可能な可撓性の材料で走行方向においてエンドレスに成形されるが、蛇行防止用ビード１１２はエンドレス成形品ではなく、細長い線状に形成されて無端ベルト本体１１１の内周面の側部に沿って接着されると共に両端部が互いに周方向に対向して継ぎ目を形成している。
【０００４】
このように形成された無端ベルト１１０は、蛇行防止用ビード１１２がローラ１１４外周面の端部に形成された嵌口溝１１５に嵌口しながら走行することから、２つのローラ１１３，１１４の回転に伴って蛇行することなく走行する。但し、無端ベルト１１０が長期に渡って使用し続けられるにつれて、蛇行防止用ビード１１２が無端ベルト本体１１１から剥離し、無端ベルト１１０がローラ１１３、１１４から外れてしまうことがある。
【０００５】
そのために、蛇行防止用ビード１１２が無端ベルト本体１１１から剥離することを防止する無端ベルト１１０の発明として、特許文献１に記載されたようなものがある。この特許文献１には、エンドレスのシームレスベルト（無端ベルト）の少なくとも内周面一側部に、略線状のガイド（蛇行防止用ビード）を接着層により周方向に接着し、該ガイド（蛇行防止用ビード）の両端部を隙間を介して対向させたガイド（蛇行防止用ビード）付きシームレスベルト（無端ベルト）であって、上記シームレスベルト（無端ベルト）の内周面と上記ガイド（蛇行防止用ビード）の少なくとも一端部とを接着剤で接着し、この接着剤で上記接着層の端部露出面の少なくとも一部を被覆するようにしたことを特徴とするガイド（蛇行防止用ビード）付きシームレスベルト(無端ベルト)が記載されている。
【０００６】
これによれば、せん断応力の作用に伴うガイド（蛇行防止用ビード）の端部の剥離を抑制防止し、これを通じてロール等からガイド（蛇行防止用ビード）が外れる虞を排除することができる旨記載されている。
【特許文献１】特開２００３−１２８２９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
即ち、特許文献１に記載された発明では、蛇行防止用ビードは、両端部が互いに対向して形成される継目の部分が接着剤によって繋げられることによって、連続成形されたと同等に機能を発揮して、蛇行防止用ビードの端部が無端ベルト本体から剥離することが防止される。
【０００８】
しかし、無端ベルトを電子写真装置に使用した場合に、無端ベルトが転写装置付近で約７０℃に達する高温環境となる中で長期に使用されることに起因して、蛇行防止用ビードの端部以外の部分が無端ベルト本体から剥離する虞がある。
【０００９】
そこで、この発明の課題は、例えば温度７０℃、相対湿度９０％のような過酷な環境下におかれても蛇行防止用ビードの端部を含めた全体が無端ベルト本体から剥離しない電子写真用無端ベルトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる課題を達成するために、請求項１に記載の発明は、可撓性を有する無端ベルト本体の内周面の一側部又は両端部に沿った横断面が一様である略線状の蛇行防止用ビードが少なくとも１本以上接着された電子写真用無端ベルトであって、前記蛇行防止用ビードは、弾性材料層と剛性材料層との間が接着された２層から構成され、前記無端ベルト本体の内周面に前記蛇行防止用ビードの前記剛性材料層が接着されている電子写真用無端ベルトとしたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記弾性材料層はポリウレタンで形成され、前記剛性材料層はポリエチレンテレフタレートで形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記無端ベルト本体と前記蛇行防止用ビードとが接着された状態で温度７０℃、相対湿度９０％の環境下で７２時間湿熱エージングしたときに、該湿熱エージング前後で生じる前記無端ベルトの周方向の寸法変化率と、前記湿熱エージング前後で生じる前記蛇行防止用ビードの長尺方向の寸法変化率との差の絶対値が０．５％以下である電子写真用無端ベルトとしたことを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の構成に加え、前記蛇行防止用ビードは、前記湿熱エージング前後で生じる長尺方向の寸法変化率が−０．５％乃至＋０．５％であることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の構成に加え、蛇行防止用ビードは、弾性材料層と剛性材料層との間が接着された２層から構成され、前記弾性材料層が前記剛性材料層にラミネート接着され、前記ラミネート処理時に、前記剛性材料層の温度が８０℃における前記剛性材料層の縦延伸方向の引張応力を１．０乃至８．５Ｎ／ｍｍ２としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１及び２に記載の発明によれば、弾性材料層は、耐久性及び耐摩耗性を有しているので、蛇行防止用ビードは、無端ベルトが走行中に蛇行するのを従来通りに防止できると共に、剛性材料層は、寸法安定性及び剛性を有して無端ベルト本体の内周面と弾性材料層の間に設けられ、弾性材料層が湿熱エージングによって伸縮しようとするのを、熱変形量が少なく寸法安定性に優れた剛性材料層が抑制するので、蛇行防止用ビードが無端ベルト本体の内周面上で剥離したり割れたりすることを防止することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、無端ベルト本体と蛇行防止用ビードとが接着された状態で、無端ベルトを温度７０℃、相対湿度９０％の環境下で７２時間湿熱エージングしたときに、湿熱エージング前後で生じる無端ベルトの周方向の寸法変化率と蛇行防止用ビードの長尺方向の寸法変化率との差の絶対値が０．５％以下であることから、無端ベルトと蛇行防止用ビードとでは、湿熱エージング前後で生じる伸縮度合いの差が小さくなるので、電子写真用無端ベルトが、例えば温度７０℃、相対湿度９０％のような過酷な環境下におかれても蛇行防止用ビードの端部を含めた全体が無端ベルト本体から剥離することが防止される。
【００１７】
蛇行防止用ビードが湿熱変化によって無端ベルト本体から浮き上がったりずれたりする剥離現象を防止することによって、無端ベルトに波打ちが生じ難くなり、この無端ベルトが電子写真装置に用いられてローラに組み込まれた場合には適切なトルク範囲での走行を維持することができることから、電子写真装置の運転も安定持続する。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、蛇行防止用ビードは、湿熱エージング前後で生じる長尺方向の寸法変化率が−０．５％乃至＋０．５％と伸縮する度合いが小さいことから、蛇行防止用ビードが湿熱変化によって無端ベルト本体から浮き上がったりずれたりする剥離現象は更に確実に防止される。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、弾性材料層を剛性材料層にラミネート接着し、ラミネート処理時に、剛性材料層を、８０℃の条件下で縦延伸方向に１．０乃至８．５Ｎ／ｍｍ２で引張応力をかけて蛇行防止用ビードを作製する。このような引張応力をかけて作製するために、弾性材料層を剛性材料層にラミネート接着して蛇行防止用ビードを冷却した場合に、蛇行防止用ビード内に残留応力が残らず、蛇行防止用ビードが収縮することがなくなる。また、これとは反対に、引張応力が全くかけられない場合には、剛性材料層が無端ベルト本体の内周面上で撓んでしまう虞があるが、上記所定の引張応力をかけて作製するために、撓むこともない。従って、蛇行防止用ビードを、無端ベルト本体の内周面上に良好に接着して、無端ベルトを仕上げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明の実施の形態について説明する。図１乃至図５には、この発明の実施の形態を示す。
【００２１】
まず、構成を説明すると、図１で示すように、無端ベルト１０は、可撓性を有する無端ベルト本体１１と、無端ベルト本体１１の内周面の一側部に沿った横断面が一様である略線状の蛇行防止用ビード１２とを備えている。
【００２２】
前記無端ベルト本体１１は、ベルトが継目なくエンドレスに成形されて断面が環状になっており、図２で示すようにローラ１３とローラ１４との間に巻架されて適度な引張応力をかけられている。ローラ１４には、周面の端部側に蛇行防止用ビード１２が嵌口する嵌口溝１５が形成されている。そのため、ローラ１３，１４の回転に伴い、蛇行防止用ビード１２が嵌口溝１５に嵌口しながら無端ベルト１０が蛇行することなく走行するようになっている。
【００２３】
無端ベルト本体１１に用いられる樹脂材料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ＰＢＴ、ＰＥＮ等のポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリイミドアミド系樹脂、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、ＰＥＥＫ、エポキシ樹脂、架橋型ポリエステル樹脂、メラミン樹脂等の熱変形の小さい樹脂が挙げられる。
【００２４】
また、無端ベルト本体１１の導電性を調整するために選択的に使用される導電性付与剤としては、金属、金属化合物、合金からなる針状、球状、板状、不定形等の金属性粉末、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ン粉末、天然黒鉛、人造黒鉛、膨張黒鉛等の黒鉛粉末、セラミック粉末、表面が金属めっきされた各種粒子等が挙げられる。これらの導電性付与剤のサイズは樹脂材料への分散性の観点から０．０１〜１０μｍ程度が好ましく、導電性付与剤の添加量は導電性の程度によるものの、おおよそ５〜２５容量％の範囲が好ましい。これは、５％容量％未満では導電性物質同士の距離が大きいので導電性が発現せず、２５容量％を超えると、無端ベルト本体１１の強度に悪影響を及ぼす虞があるからである。導電性付与剤は、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、ボールミル、又はビーズミル等を用いる公知の分散方法により樹脂材料に分散される。
【００２５】
なお、本実施形態では樹脂材料に導電性付与剤を添加したものを示すが、これ以外にも可塑剤、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、反応抑制剤等の添加剤を必要に応じて適宜添加することが可能である。
【００２６】
前記蛇行防止用ビード１２は、図３に示すように、弾性材料層１６と剛性材料層１７との２層から構成され、弾性材料層１６は、剛性材料層１７にラミネート処理されて接着されている。そして、この蛇行防止用ビード１２における剛性材料層１７側が、アクリル系両面感圧接着剤層１８によって無端ベルト本体１１の内周面側に接着されている。
【００２７】
弾性材料層１６は、耐久性及び耐摩耗性を有する材料で構成されており、剛性材料層１７は、熱変化に対する寸法安定性及び剛性を有する材料で構成されている。
【００２８】
なお、この発明の実施の形態では、剛性材料層１７と無端ベルト本体１１との間の接着方法は、剛性材料層１７と無端ベルト本体１１とをアクリル系両面感圧接着剤１８によって接着することにより行われるが、接着することができるのであれば、その他の接着剤を用いて接着しても良く、又、両面テープを用いて接着しても良い。
【００２９】
弾性材料層１６を構成するエラストマ材料としては、オレフィン系エラストマ、ウレタン系エラストマ、塩化ビニル系エラストマ、スチレン系エラストマ、ポリエステル系エラストマ、ポリアミド系エラストマ、シンジオタクチック１・２エラストマ、塩素系エチレンコポリマー架橋ポリマーアロイ、塩素化ポリエチレン、エステル・ハロゲン系ポリマーアロイ型エラストマ、ＮＢＲ、ＡＢＳ、イソプロピレンゴム、フッ素系エラストマ、ＥＰＤＭ、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ＳＢＲ、フッ素ゴム（ＦＰＭ）、シリコーンゴム等が用いられる。
【００３０】
剛性材料層１７を構成するフィルム材料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ＰＢＴ、ＰＥＮ等のポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリイミドアミド系樹脂、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、ＰＥＥＫ、エポキシ樹脂、架橋型ポリエステル、メラミン樹脂等が用いられる。
【００３１】
このような無端ベルト１０の作製は、以下のように行う。
【００３２】
まず、無端ベルト本体１１の基材を作製するべく、ポリアミドイミドからなる流動性の溶液を用意する。
【００３３】
この材料の調整に際しては、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融解し、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％、固形分比重１．２のポリアミドイミド溶液としたものである。
【００３４】
次に、このポリアミドイミド溶液を回転成形金型内周に注入して無端ベルト本体１１の基材を作製する。
【００３５】
内面がポリッシングにより鏡面研磨された内径２２６ｍｍ、外径２４６ｍｍ、長さ４００ｍｍの金型を使用し、材料漏れを防止するために、金型両端の開口部に内径１７０ｍｍ、外径２５０ｍｍのリング状の蓋をそれぞれ嵌口する。この金型内に材料１９０ｇを注入し、熱風乾燥機で雰囲気温度を８０℃に保ちながら、ベルト基材の厚みが約１００μｍとなるように１０００ｒｐｍの速度に調整して３０分間回転成形した後、金型ごと後述する各実施例及び比較例に示す温度及び時間にてオーブンに投入してベルト基材を乾燥した。
【００３６】
オーブンから金型を取り出した後、金型を室温で冷却し、金型とベルト基材の熱膨張差を利用してベルト基材を脱型した。そして、ベルト基材の両端部をそれぞれ切断して２４０ｍｍ幅とし、厚さ約１００μｍの無端ベルト本体１１を作製し、後述する各実施例及び比較例に示す無端ベルト１０に用いた。
【００３７】
また、２層構成の蛇行防止用ビード１２は以下の手順で作製する。
【００３８】
まず、剛性材料層となる幅１０００ｍｍ、厚さ１００μｍのＰＥＴフィルム（東レ(株)製、ルミラーＳ１０＃１００）を、後述する各実施例及び比較例の条件に冷却ロールと巻取ロールとの間の巻取張力を調整したフィルム成形機にセットし、弾性材料層となる１２０℃に加熱溶融させた熱可塑性ウレタン樹脂（日本ミラクトラン(株)製、Ｅ１８０）を、Ｔダイを用いて厚み０．９ｍｍにフィルム押出し、ＰＥＴフィルムにラミネート処理して２層のビード原反を得た。
【００３９】
そして、このビード原反から縦方向（ＭＤ、Ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）の長さ７０７ｍｍ、横方向（ＴＤ、Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）の長さ５ｍｍの蛇行防止用ビード１２を、トムソン刃を用いて切り出した。
【００４０】
なお、ビード原反は、ラミネート処理時、温度８０℃における剛性材料層の縦延伸方向の引張応力を１．０乃至８．５Ｎ／ｍｍ２としている。
【００４１】
このようにして、剛性材料層１７としてＰＥＴフィルムを使用し、弾性材料層１６として熱可塑性ウレタン樹脂を使用した２層構成の蛇行防止用ビードを作製した。この蛇行防止用ビード１２を芯材のないアクリル系両面感圧接着剤１８を介して無端ベルト本体１１の内周面の一側面に接着して後述する各実施例及び比較例の無端ベルト１０を作製した。この際に、蛇行防止用ビード１２の継目の間隔を３ｍｍとした。
【００４２】
なお、この発明の実施の形態では、剛性材料層１７に引張応力をかけるものであったが、蛇行防止用ビード１２の寸法安定化を図ることができるのであれば上記の実施の形態に限らず、アニーリング等の内部ストレスを緩和する方法を採用しても良い。
【００４３】
また、この発明の実施の形態では、剛性材料層１７に引張応力をかけるものであったが、蛇行防止用ビード１２の寸法安定化を図ることができるのであれば上記実施の形態に限らず、温度と引き落し率の変化の関係を考慮して設計しても良い。引き落し率とは、フィルム成形時においてはロール間でのロール表面速度の比で表され、ロール径が同じである場合はロール回転数の比である。例えば、フィルム成形時に外径が同じであるロールＡ、Ｂがあるとする。そして、フィルムが、ロールＡからロールＢの方向に流れているとする。この時の各ロールの回転数をａ，ｂとするとき、１００×（ｂ−ａ）／ａの式で表される値を引き落し率という。
【００４４】
蛇行防止用ビードの原反作製のために、弾性材料層１８を剛性材料層１７にラミネート成形する際に、流れている剛性材料層１７をある程度の張力で張っておかなければ、皺、弛みなどがないきれいなビード原反を作製することができない。完全に冷え切った剛性材料層１７であれば、張力が掛かっていても問題ないが、実際にラミネート処理するときには熱をかけてやわらかくしているため、張力を掛けすぎると剛性材料層１７内に内部応力が残ってしまい、剛性材料層１７の成形後に新たに剛性材料層１７に熱が加わったときに寸法変化率が大きくなってしまう。このため、最適な張力を得るために引き落し率の管理が必要となる。
【００４５】
ラミネート成形時には、何本ものロールの間を剛性材料層１７が流れて行き、その過程で材料温度が低くなっていく。このときの温度のプロファイルと内部応力のプロファイルは、密接に関係している。
【００４６】
仮に、剛性材料層１７が８０℃付近のロールの間の引き落し率を小さくした場合には、その条件で作成された剛性材料層１７は、温度を上昇させていっても、８０℃近辺までの寸法変化率が小さくなる。
【００４７】
従って、ラミネート処理後の剛性材料層１７の樹脂温度が徐々に下がっていく過程の中でかかっている内部応力の大小が、製品になった後の熱収縮の大小となり再現されるため、実際に使用するときに収縮して欲しくない温度領域から少し高い温度のところまでの引き落し率を小さくすることにより収縮を抑えることができる（表２の実施例８参照）。
【００４８】
次に、寸法の測定方法に関して、無端ベルト１０の周長測定方法及び蛇行防止用ビードの長尺方向の寸法測定方法について説明する。
【００４９】
無端ベルト１０の周長測定は、図４に示す周長測定装置で行う。精密に加工された外径２５ｍｍのローラ２１およびローラ２２に無端ベルト１０を巻架し、ローラ２２を固定しておいたまま、ローラ２１を矢印方向に移動させて無端ベルト１０に６ｋｇの引張応力を与える。ローラ２１およびローラ２２の軸間距離Ｅを３次元形状測定器（(株)ミツトヨ製、型式ＢＨ５０６）で測定し、ベルト周長＝２×Ｅ＋２５πとして、この式により無端ベルト１０の周長を算出する。
【００５０】
蛇行防止ビード１２の長尺方向の寸法測定方法は、平板上に置いた蛇行防止用ビード１２を平滑なガラス板で上から押さえ、無端ベルトと同様に前記３次元形状測定器で長尺方向の寸法を測定する。
【００５１】
無端ベルト１０と蛇行防止用ビード１２の寸法変化率は湿熱エージング前後の寸法測定結果よりそれぞれ算出して求める。
【００５２】
まず、蛇行防止用ビード１２は、ビード原反から型抜きした状態で曲げられることなく直線状のまま、温度２３℃、相対湿度５０％の環境に３時間放置される。この３時間静置された蛇行防止用ビード１２の長尺方向の寸法を、Ａ（ｍｍ）とする。
【００５３】
次に無端ベルト１０は、無端ベルト本体１１に蛇行防止用ビード１２を接着し、接着力が安定するまで７２時間以上室温に放置し、更に温度２３℃、相対湿度５０％の環境下に３時間静置された後の無端ベルト１０の周長を周長測定装置で測定して、湿熱エージング前の周長Ｂ（ｍｍ）とする。
【００５４】
その後、無端ベルト１０は、周長測定装置に巻架しロール間を６ｋｇの張力で保持された状態で、温度７０℃、相対湿度９０％の環境下に７２時間投入された後に、温度２３℃、相対湿度５０％の環境下に７２時間静置される。この湿熱エージング後における無端ベルト１０の周長を、Ｃ（ｍｍ）とする。
【００５５】
一方、蛇行防止用ビード１２は、引張応力が生じないように人手によって無端ベルト本体１１と剥離した後、長尺方向の寸法を測定する。この湿熱エージング後における蛇行防止用ビード１２の長尺方向の寸法を、Ｄ（ｍｍ）とする。
【００５６】
ここで、無端ベルト１０の周方向の寸法変化率をＸ１（％）とし、Ｘ１＝１００×（Ｃ−Ｂ）／Ｂとする。また、蛇行防止用ビード１２の長尺方向の寸法変化率をＸ２（％）とし、Ｘ２＝１００×（Ｄ−Ａ）／Ａとする。この時、Ｘ１−Ｘ２の絶対値を寸法変化率の差と表現する。
【実施例】
【００５７】
次に、本発明を実施例および比較例により更に詳述する。尚、本発明に係る無端ベルト１０は以下の実施に限るものではない。
［実施例１］
【００５８】
無端ベルト本体１１は、前記した方法によって用意し、温度２２０℃のオーブンに９０分間投入して作製した。
【００５９】
次いで、蛇行防止用ビード１２には、弾性材料層１６としてポリウレタンを使用し、剛性材料層１７としてＰＥＴフィルムを使用した。そして、巻取張力を１．６５４Ｎ／ｍｍ２とした剛性材料層１７に弾性材料層１６をラミネート処理したビード原反より型抜きをして蛇行防止用ビードを作製した。
【００６０】
この蛇行防止用ビード１２の剛性材料層１７側を無端ベルト本体１１の内周面に接着して実施例１の無端ベルト１０を得た。
【００６１】
なお、この時の巻取張力を１．６５４Ｎ／ｍｍ２としているのは、以下の理由による。即ち、弾性材料層１６を剛性材料層１７にラミネート処理するときに、剛性材料層１７を所定の張力を与えながら接着してから冷却するので、その冷却時に収縮しようとするエネルギーが剛性材料層１７に蓄えられたままで製品化されてしまう。そのため、巻取張力は小さいほうが好ましいのであるが、巻取張力が小さすぎると剛性材料層１７が無端ベルト本体１１の内周面上で撓んでしまい、きれいに仕上がらないので、適度な張力で作製する。
［実施例２］
【００６２】
無端ベルト本体１１は、前記した方法によって用意し、温度２２０℃のオーブンに９０分間投入して作製した。
【００６３】
次いで、蛇行防止用ビード１２には、弾性材料層１６としてクロロプレンゴムを使用し、剛性材料層１７としてＰＥＴフィルムを使用した。そして、巻取張力１．６５４Ｎ／ｍｍ２の剛性材料層１７に弾性材料層１６をラミネート処理したビード原反より型抜きをして蛇行防止用ビードを作製した。
【００６４】
この蛇行防止用ビード１２の剛性材料層１７側を無端ベルト本体１１の内周面に接着して実施例２の無端ベルト１０を得た。
［実施例３］
【００６５】
無端ベルト本体１１は、前記した方法によって用意し、温度２２０℃のオーブンに９０分間投入して作製した。
【００６６】
次いで、蛇行防止用ビード１２には、弾性材料層１６としてクロロプレンゴムを使用し、剛性材料層１７としてＰＥＴフィルムを使用した。そして、巻取張力を７．５Ｎ／ｍｍ２とした剛性材料層１７に弾性材料層１６をラミネート処理したビード原反より型抜きをして蛇行防止用ビードを作製した。
【００６７】
この蛇行防止用ビード１２の剛性材料層１７側を無端ベルト本体１１の内周面に接着して実施例３の無端ベルト１０を得た。
［実施例４］
【００６８】
無端ベルト本体１１は、前記した方法によって用意し、温度２２０℃のオーブンに９０分間投入して作製した。
【００６９】
次いで、蛇行防止用ビード１２には、弾性材料層１６としてポリウレタンを使用し、剛性材料層１７としてＰＥＴフィルムを使用した。そして、巻取張力を７．５Ｎ／ｍｍ２とした剛性材料層１７に弾性材料層１６をラミネート処理したビード原反より型抜きをして蛇行防止用ビードを作製した。
【００７０】
この蛇行防止用ビード１２の剛性材料層１７側を無端ベルト本体１１の内周面に接着して実施例４の無端ベルト１０を得た。
［実施例５］
【００７１】
無端ベルト本体１１は、前記した方法によって用意し、温度１８０℃のオーブンに９０分間投入して作製した。
【００７２】
次いで、蛇行防止用ビード１２には、弾性材料層１６としてクロロプレンを使用し、剛性材料層１７としてＰＥＴフィルムを使用した。そして、巻取張力を１２Ｎ／ｍｍ２とした剛性材料層１７に弾性材料層１６をラミネート処理したビード原反より型抜きをして蛇行防止用ビードを作製した。
【００７３】
この蛇行防止用ビード１２の剛性材料層１７側を無端ベルト本体１１の内周面に接着して実施例５の無端ベルト１０を得た。
［実施例６］
【００７４】
無端ベルト本体１１は、前記した方法によって用意し、温度１８０℃のオーブンに９０分間投入して作製した。
【００７５】
次いで、蛇行防止用ビード１２には、弾性材料層１６としてクロロプレンを使用したが、剛性材料層１７は使用しなかった。そして、成形時のビード原反の巻取張力を１２Ｎ／ｍｍ２とし、型抜きをして蛇行防止用ビードを作製した。
【００７６】
この蛇行防止用ビード１２の裏面の紙を剥離して無端ベルト本体１１の内周面に接着して実施例６の無端ベルト１０を得た。
［実施例７］
【００７７】
無端ベルト本体１１は、前記した方法によって用意し、温度２００℃のオーブンに９０分間投入して作製した。
【００７８】
次いで、蛇行防止用ビード１２には、弾性材料層１６としてポリウレタンを使用し、中間材料層１７は使用しなかった。そして、成形時の巻取張力を３．２Ｎ／ｍｍ２とし、型抜きをして蛇行防止用ビードを作製した。
【００７９】
この蛇行防止用ビード１２の裏面の紙を剥離して無端ベルト本体１１の内周面に接着して実施例７の無端ベルト１０を得た。
［実施例８］
【００８０】
無端ベルト本体１１は、前記した方法によって用意し、温度２２０℃のオーブンに９０分間投入して作製した。
【００８１】
次いで、蛇行防止用ビード１２には、弾性材料層１６としてクロロプレンゴムを使用し、中間材料層１７としてＰＥＴフィルムを使用した。そして、剛性材料層１７に弾性材料層をラミネート処理する時、ロール間でのロール回転数の比である引き落とし率を３％としたビード原反より型抜きをして蛇行防止用ビード１２を作製した。
【００８２】
この蛇行防止用ビード１２の剛性材料層１７側を無端ベルト本体１１の内周面に接着して実施例８の無端ベルト１０を得た。
［比較例１］
【００８３】
無端ベルト本体１１は、前記した方法によって用意し、温度２００℃のオーブンに９０分間投入して作製した。
【００８４】
次いで、蛇行防止用ビード１２は、弾性材料層１６としてポリウレタンを使用し、剛性材料層１７としてＰＥＴフィルムを使用した。そして、剛性材料層１７の巻取張力を１２Ｎ／ｍｍ２として弾性材料層１６をラミネート処理したビード原反より型抜きをして蛇行防止用ビードを作製した。
【００８５】
この蛇行防止用ビード１２の剛性材料層１７側を無端ベルト本体１１の内周面に接着して比較例１の無端ベルト１０を得た。
[試験方法]
【００８６】
実験例１乃至８、比較例１のそれぞれについて、無端ベルト本体１１と蛇行防止用ビード１２との接着状態を確認するため、無端ベルト１０は、図４に示す測定ユニット２３に組み込まれる。この状態で無端ベルト１０の周長を３次元形状測定器（(株)ミツトヨ製、型式ＢＨ５０６）により測定した。
【００８７】
そして、無端ベルト本体１１と蛇行防止用ビード１２とが互いに接着された状態のままで、無端ベルト１０を、６ｋｇの張力で張られた状態で温度７０℃、相対湿度９０％の環境下で７２時間放置して湿熱エージングする。
【００８８】
その後、無端ベルト１０が室温まで冷まされると、無端ベルト１０の周長を３次元形状測定器（(株)ミツトヨ製、型式ＢＨ５０６）により測定した。蛇行防止用ビードでは、無端ベルト本体１１に接合する前の長尺方向の寸法と、試験後に無端ベルト本体１１から剥離した長尺方向の寸法とを測定して湿熱エージング前後の寸法変化率を算出した。また、湿熱エージング後、蛇行防止用ビード１２を無端ベルト本体１１から剥離する前に、蛇行防止用ビード１２が無端ベルト本体１１から浮き上がっている高さについてノギスによる測定或いは目視による観察を行った。その結果は表１及び表２に示すものとなった。
【００８９】
【表１】
【００９０】
【表２】
【００９１】
即ち、実施例１では、無端ベルト１０の周方向の寸法変化率は＋０．０５％であり、蛇行防止用ビード１２の長尺方向の寸法変化率は−０．１２％であり、寸法変化率の差の絶対値は＋０．１７％であったが、蛇行防止用ビード１２の浮き上がりがなかった。この場合は、寸法変化率の差の絶対値は０．５％以下であることが認識された。
【００９２】
実施例２では、無端ベルト１０の周方向の寸法変化率は＋０．０５％であり、蛇行防止用ビード１２の長尺方向の寸法変化率は−０．１３％であり、寸法変化率の差の絶対値は＋０．１８％であったが、蛇行防止用ビード１２の浮き上がりがなかった。この場合は、寸法変化率の差の絶対値は０．５％以下であることが認識された。
【００９３】
実施例３では、無端ベルト１０の周方向の寸法変化率は＋０．１２％であり、蛇行防止用ビード１２の長尺方向の寸法変化率は＋０．５８％であり、寸法変化率の差の絶対値は＋０．４６％であったが、蛇行防止用ビード１２の浮き上がりがなかった。この場合は、寸法変化率の差の絶対値は０．５％以下であることが認識された。
【００９４】
実施例４では、無端ベルト１０の周方向の寸法変化率は＋０．１２％であり、蛇行防止用ビード１２の長尺方向の寸法変化率は＋０．５８％であり、寸法変化率の差の絶対値は＋０．４６％であったが、蛇行防止用ビード１２の浮き上がりがなかった。この場合は、寸法変化率の差の絶対値は０．５％以下であることが認識された。実施例１から実施例４で得られた結果を表１に示す。
【００９５】
実施例５では、無端ベルト１０の周方向の寸法変化率は＋０．２２％であり、蛇行防止用ビード１２の長尺方向の寸法変化率は＋０．６９％であり、寸法変化率の差の絶対値は＋０．４７％であったが、蛇行防止用ビード１２の浮き上がりがなかった。この場合は、寸法変化率の差の絶対値は０．５％以下であることが認識された。
【００９６】
実施例６では、無端ベルト１０の周方向の寸法変化率は＋０．２２％であり、蛇行防止用ビード１２の長尺方向の寸法変化率は＋０．６９％であり、寸法変化率の差の絶対値は＋０．４７％であったが、蛇行防止用ビード１２の浮き上がりがなかった。この場合は、寸法変化率の差の絶対値は０．５％以下であることが認識された。
【００９７】
実施例７では、無端ベルト１０の周方向の寸法変化率は＋０．１２％であり、蛇行防止用ビード１２の長尺方向の寸法変化率は−０．２１％であり、寸法変化率の差の絶対値は＋０．４７％であったが、蛇行防止用ビード１２の浮き上がりがなかった。この場合は、寸法変化率の差の絶対値は０．５％以下であることが認識された。
【００９８】
実施例８では、無端ベルト１０の周方向の寸法変化率は＋０．０５％であり、蛇行防止用ビード１２の長尺方向の寸法変化率は−０．１５％であり、寸法変化率の差の絶対値は＋０．２０％であったが、蛇行防止用ビード１２の浮き上がりがなかった。この場合は、寸法変化率の差の絶対値は０．５％以下であることが認識された。
【００９９】
比較例１では、無端ベルト１０の周方向の寸法変化率は＋０．１２％であり、蛇行防止用ビード１２の長尺方向の寸法変化率は−０．７２％であり、寸法変化率の差の絶対値は＋０．８４％であったが、蛇行防止用ビード１２の浮き上がりが視認された。この場合は、寸法変化率の差の絶対値は０．５％より大きいことが認識された。実施例５から実施例８及び比較例１で得られた結果を表２に示す。
【０１００】
また、前述してきた実施例１から８及び比較例１の蛇行防止用ビードについて、波打ち、磨耗性、ハンドリング性、ユニット回転安定性、耐久回数を評価するとともに、総合判定を行った。
【０１０１】
蛇行防止用ビード１２の浮き具合は、目視によって、蛇行防止用ビード１２が無端ベルト本体１１から剥離することがない場合に非常に好ましい（◎）とし、蛇行防止用ビード１２が無端ベルト本体１１から剥離しているものの、その度合いが無端ベルト１１の幅の３０％未満に収まっている場合に好ましい（○）とする。また、蛇行防止用ビード１２が無端ベルト本体１１から剥離して、その度合いが無端ベルト１１の幅の３０％以上になっているものの、完全に剥離しているわけではない場合に一応好ましい（△）とし、蛇行防止用ビード１２が無端ベルト本体１１の回転軸方向に剥離している場合に不良（×）とする。
【０１０２】
蛇行防止用ビード１２の波打ち具合は、目視によって判断し、試験後に蛇行防止用ビード１２が無端ベルト本体１１の内周面上で端部が波打ちしていない場合に非常に好ましい（◎）とし、良く見ると僅かに波打ちしている場合に好ましいとする。また、蛇行防止用ビード１２が穏やかに波打ちしているが使用上問題がない場合に一応好ましい（△）とし、波うちの程度が大きくて無端ベルト本体１１の内周面上における蛇行防止用ビード１２の端部がうねり過ぎて使用ができない場合に不良（×）とする。
【０１０３】
摩耗性は、無端ベルト１０を運転し続けることにより、弾性材料層１６における嵌口溝１５と当たる縁の部分がどの程度削れていくかという評価である。摩耗性は、やや削れているところがあるが目視により削れてないにほとんど等しい場合に非常に好ましい（◎）とし、削れているけれども使用するには問題ないと判断できる場合に好ましい（○）とする。また、削れが目立つがギリギリ使えると判断できる場合に一応好ましい（△）とし、削れが激しく使い物にならない場合に不良（×）とする。
【０１０４】
ハンドリング性は、無端ベルト本体１１に蛇行防止用ビード１２を接着するときに、剛性材料層１７がないと蛇行防止用ビード１２のコシがなく、柔軟すぎて蛇行しやすい状態になって扱いにくくなる。その蛇行防止用ビード１２の扱い難さの度合いの評価である。ハンドリング性は、蛇行防止用ビード１２のコシがしっかりしていて扱い易い場合に非常に好ましい（◎）とし、コシがなく、柔軟で蛇行し易い状態であるが使用できる場合に好ましい（○）とする。また、ハンドリング性が悪くて使えないという場合に不良（×）とする。
【０１０５】
ユニット回転安定性は、測定ユニット２３に無端ベルト１０をセットして無端ベルト１０の寸法変化で規格値のセンターから離れていくと、ローラ２１，２２にかかるトルクが弱くなったりかかり過ぎたりと適正の範囲ではなくなり、ローラ２１，２２乃至は無端ベルト１０が回転しづらくなるという評価である。蛇行防止用ビード１２のユニット回転安定性は、無端ベルト１０の寸法変化がほとんどなく最適なトルクがかかる場合に非常に好ましい（◎）とし、無端ベルト１０が寸法変化を起こしているが回転には問題ない場合に好ましい（○）とする。また、蛇行防止用ビード１２を接着した無端ベルト１０を温度７０℃、相対湿度９０％の環境下に７２時間放置して図５のように耐久試験によって回転させたときに、無端ベルト１０が収縮することによりローラ２１，２２にかかるトルクが大きくなり過ぎたり、無端ベルト１０が伸張することによりローラ２１，２２との摩擦力が小さくなりすぎたりすることによって、無端ベルト１０が円滑に回転しない場合に好ましくない（△）とする。
【０１０６】
蛇行防止用ビード１２の耐久回数は、図５に示すベルト耐久試験機において、無端ベルト１０をローラ２１，２２に掛け、ローラ２１の軸に付随しているモーターユニット５１によりローラ２１を駆動させることにより無端ベルト１０を連続回転させて試験することにより計測する。無端ベルト１０の状態の確認頻度は、無端ベルト１０が１００００回転するまでは１０００回転毎に状態を確認し、無端ベルト１０が１００００回転した後は１００００回転毎に状態を確認し、蛇行防止用ビード１２に亀裂が入ったり切れたりして異常を確認したときは、異常が発生した回数の前の確認時の回転数をもって耐久回数とした。
【０１０７】
一般的な電子写真装置に用いられる無端ベルトでは、１０００００（以下、単に「１００Ｋ」という。）回転の耐久性が必要とされている。そのため、無端ベルト１０では、２００Ｋ回転以上の耐久性を示した無端ベルト１０を非常に好ましい（◎）とし、１００Ｋ回転以上２００Ｋ回転未満の耐久性を示した無端ベルト１０を非常に好ましい（○）とした。また、１００Ｋ回転未満の耐久性しか示さなかった無端ベルト１０を不良（×）とした。
【０１０８】
総合判定では、非常に好ましいものを（◎）、好ましいものを（○）、一応好ましいものを（△）、不良を（×）とした。その結果を表１及び表２に示す。
【０１０９】
以上の結果より、無端ベルト本体１１に蛇行防止用ビード１２が接着された状態で湿熱エージングしたときに、湿熱エージング前後で生じる無端ベルト１０の周方向の寸法変化率と、湿熱エージング前後で生じる蛇行防止用ビード１２の長尺方向の寸法変化率との差の絶対値が、０．５％以下の無端ベルト１０であれば無端ベルト本体１１に接着した蛇行防止用ビード１２が無端ベルト本体１１から浮き上がらないことが確認された。
【０１１０】
また、この時に、蛇行防止用ビード１２は、湿熱エージング前後で生じる長尺方向の寸法変化率が−０．５乃至＋０．５％であるときは、ローラ１３、１４に無端ベルト１０をセットし、運転したときにローラ１３，１４にかかるトルクが高すぎず低すぎず良好に安定して運転できる電子写真装置を提供できることを確認した。
【０１１１】
また、弾性材料層１６のみで蛇行防止用ビード１２を作製した場合でも、湿熱エージング前後で生じる無端ベルト１０の周方向の寸法変化率と湿熱エージング前後で生じる蛇行防止用ビード１２の長尺方向の寸法変化率との差の絶対値が、０．５％以下の無端ベルト１０であれば無端ベルト本体１１に接着した蛇行防止用ビード１２が無端ベルト本体１１から浮き上がらないことが確認され、電子写真装置を運転することが出来た。
【０１１２】
但し、剛性材料層のない蛇行防止用ビード１２を無端ベルト本体１１に接着させるときに、弾性材料層１６の柔軟性が強いために、蛇行防止用ビード１２の接着時の形状保持性が悪く、無端ベルト本体１１に接着させることが容易でなかった。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】この発明の実施の形態に係る無端ベルトを示す構成図である。
【図２】同実施の形態に係る無端ベルトをローラに巻架した状態を示す構成図である。
【図３】同実施の形態に係る無端ベルトと蛇行防止用ビードとの接着状態を示す断面図である。
【図４】同実施の形態に係る無端ベルトの周長測定装置を示す概略図である。
【図５】同実施の形態に係る無端ベルトの耐久試験機を示す概略図である。
【図６】従来の無端ベルトを示す構成図である。
【符号の説明】
【０１１４】
10 無端ベルト
11 無端ベルト本体
12 蛇行防止用ビード
16 エラストマ材料層
17 フィルム材料層
18 アクリル系両面感圧接着剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する無端ベルト本体の内周面の一側部又は両端部に沿った横断面が一様である略線状の蛇行防止用ビードが少なくとも１本以上接着された電子写真用無端ベルトであって、
前記蛇行防止用ビードは、弾性材料層と剛性材料層との間が接着された２層から構成され、前記無端ベルト本体の内周面に前記蛇行防止用ビードの前記剛性材料層が接着されていることを特徴とする電子写真用無端ベルト。
【請求項２】
前記弾性材料層はポリウレタンで形成され、前記剛性材料層はポリエチレンテレフタレートで形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子写真用無端ベルト。
【請求項３】
前記無端ベルト本体と前記蛇行防止用ビードとが接着された状態で温度７０℃、相対湿度９０％の環境下で７２時間湿熱エージングしたときに、該湿熱エージング前後で生じる前記無端ベルトの周方向の寸法変化率と、前記湿熱エージング前後で生じる前記蛇行防止用ビードの長尺方向の寸法変化率との差の絶対値が０．５％以下であることを特徴とする電子写真用無端ベルト。
【請求項４】
前記蛇行防止用ビードは、前記湿熱エージング前後で生じる長尺方向の寸法変化率が−０．５％乃至＋０．５％であることを特徴とする請求項３に記載の電子写真用無端ベルト。
【請求項５】
蛇行防止用ビードは、弾性材料層と剛性材料層との間が接着された２層から構成され、前記弾性材料層が前記剛性材料層にラミネート接着され、前記ラミネート処理時に、前記剛性材料層の温度が８０℃における前記剛性材料層の縦延伸方向の引張応力を１．０乃至８．５Ｎ／ｍｍ２としたことを特徴とする請求項３又は４に記載の電子写真用無端ベルト。
【請求項１】
可撓性を有する無端ベルト本体の内周面の一側部又は両端部に沿った横断面が一様である略線状の蛇行防止用ビードが少なくとも１本以上接着された電子写真用無端ベルトであって、
前記蛇行防止用ビードは、弾性材料層と剛性材料層との間が接着された２層から構成され、前記無端ベルト本体の内周面に前記蛇行防止用ビードの前記剛性材料層が接着されていることを特徴とする電子写真用無端ベルト。
【請求項２】
前記弾性材料層はポリウレタンで形成され、前記剛性材料層はポリエチレンテレフタレートで形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子写真用無端ベルト。
【請求項３】
前記無端ベルト本体と前記蛇行防止用ビードとが接着された状態で温度７０℃、相対湿度９０％の環境下で７２時間湿熱エージングしたときに、該湿熱エージング前後で生じる前記無端ベルトの周方向の寸法変化率と、前記湿熱エージング前後で生じる前記蛇行防止用ビードの長尺方向の寸法変化率との差の絶対値が０．５％以下であることを特徴とする電子写真用無端ベルト。
【請求項４】
前記蛇行防止用ビードは、前記湿熱エージング前後で生じる長尺方向の寸法変化率が−０．５％乃至＋０．５％であることを特徴とする請求項３に記載の電子写真用無端ベルト。
【請求項５】
蛇行防止用ビードは、弾性材料層と剛性材料層との間が接着された２層から構成され、前記弾性材料層が前記剛性材料層にラミネート接着され、前記ラミネート処理時に、前記剛性材料層の温度が８０℃における前記剛性材料層の縦延伸方向の引張応力を１．０乃至８．５Ｎ／ｍｍ２としたことを特徴とする請求項３又は４に記載の電子写真用無端ベルト。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−３００９８５（Ｐ２００６−３００９８５Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１１７９６３（Ｐ２００５−１１７９６３）
【出願日】平成１７年４月１５日（２００５．４．１５）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月１５日（２００５．４．１５）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
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