JPH0872151A - 可撓性無端継目ベルト - Google Patents

可撓性無端継目ベルト

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JPH0872151A
JPH0872151A JP7212008A JP21200895A JPH0872151A JP H0872151 A JPH0872151 A JP H0872151A JP 7212008 A JP7212008 A JP 7212008A JP 21200895 A JP21200895 A JP 21200895A JP H0872151 A JPH0872151 A JP H0872151A
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JP
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belt
seam
mating
butt
lap
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JP7212008A
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English (en)
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Jr Edward L Schlueter
エル．スクリューター，ジュニア エドワード
Thomas C Parker
シー．パーカー トーマス
Robert M Ferguson
エム．フェーグソン ロバート
Robert N Finsterwalder
エヌ．フィンスターワルダー ロバート
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Original Assignee
Xerox Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 継目とベルトの他の部分との間に比較的低い
厚さの差を有する継目ベルトを提供する。 【解決手段】 ベルト接合部１１は一般的に、一対の嵌
合部材１８、２０を形成する２つのベルト端部即ち要素
１４、１６の形状をとって突き合せ５２及び重ね合せ５
０の接合部を形成する。接合部の各部材は、幾何学的に
方向づけられた雄型突起部及び雌型収容部とを有し、こ
れにより、第１端部１４の雌型収容部４２がベルトの第
２端部１６の雄型突起部４３を受け入れ、第１端部１４
の雄型突起部４４が第２端部１６の雌型収容部４８に受
け入れられて第１端部と第２端部との間に接合を形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ベルトの継目部と
ベルトの隣接部との間に低い厚さを有する改良された継
目品質及び平滑度を有する可撓性無端継目ベルト（endl
ess flexible seamed belt）に関する。
【０００２】
【従来の技術】これまでに成された最も重要な発明は、
恐らく車輪の説明であろう。それとほぼ同等の重要性を
有する後続の発明の一つは、多分ベルトに関するもので
あろう。ベルトは、初めは、ウェブ材料の２つの端部を
取り、縫い合せ、ワイヤ止め、ステープル止め、接着剤
接合等の種々の技法でそれらを互いに固定して製造され
た。このように接合された又は継ぎ合わされたベルト
は、のこ刃等の装置を駆動（implement)するためにモー
タ等の動力源から回転運動を伝達するような多くの応用
には適しているが、今日の一般的な実施に際してのより
高度なベルトテクノロジーの応用の多くにおいては満足
すべきものではない。現在のテクノロジーでは、ベルト
の多くの応用は、更により高精度の品質及び効用を必要
とする。特に、受光体、中間シート及び／又は画像移動
装置（image transport device) 、溶融部材（fusing m
ember)又は転写定着装置（transfix device)として使用
するための静電写真（electrostatographic)及び電子写
真(electrographic)画像形成装置及びプロセス等におけ
るような特別の応用では、ベルトの実行する動作又はベ
ルト上で実行される動作を物理的に(mechanically)妨げ
るようなベルト継目が無い継目無しベルトを提供するこ
とが理想的である。これは理想的であるが、継目無しベ
ルトの製造はかなり高精度で高価な製造プロセスを必要
とし、特に、大型ベルトでは製造プロセスは更に高精
度、困難、且つはるかに高価である。その結果として、
これらのプロセスで使用可能な継目ベルトを提供するた
めの種々の試みが行われてきた。継目ベルトを製造する
ための以前の試みは、ベルトに大きく依存しており、そ
の場合、ベルト材料の２つの端部が継目を形成するため
に被せられる又は重ね合わせられ、あるいは互いに突き
合せられ、熱によって、もしくは接着剤の使用又は超音
波溶接等の他の接着手段によって物理的に固定されてい
た。
【０００３】典型的な突合せ技法に従って形成されたベ
ルトは多くの目的を満足させるが、ベルト材料の２つの
端部を単に突き合わせ又は重ね合わせただけで形成され
る接触面積が狭いため、結合、強度及び可撓性が制限さ
れる。更に、突合せ又は重ね合せ技法に従って形成され
たベルトはベルト表面に隆起（bump) 又は他の不連続性
を与え、これによりベルトの隣接部の間にベルトの厚さ
に応じて０．０１０インチ又はそれ以上の高さの差がも
たらされ、多くの応用で性能障害（performance failur
e)が起こる。例えば、最も厳しい問題の１つは、トナー
画像の転写後に画像形成ベルトの残余トナーをクリーニ
ングすることに関係する。ベルトとクリーニングブレー
ドとの緊密な接触が必要とされる。ベルトに隆起、クラ
ック又は他の不連続があるとベルトの密着（tuck) が妨
害され、トナーはブレードの下を通過し、クリーニング
されなくなる。更に、高さに差のある継目がクリーニン
グブレードで繰り返し衝突されると、未転写の残余トナ
ーが継目の不規則表面に捕獲される場合がある。この衝
突動作を繰り返し受ける受光体は、継目がクリーニング
ブレードによって常時磨滅を受けるときに、継目が剥が
れやすい。その結果、ブレードのクリーニング寿命及び
受光体の全寿命はいずれも大幅に短くなり、コピー品質
も低下する。その上、このような継目高さの不規則性は
ゼログラフィック現像に振動ノイズを与える。振動ノイ
ズはベルト上のトナー画像を乱し、解像度及びトナー画
像の最終コピーシートへの転写の質を低下させる。この
ことは、受光体ベルト上に液体又は乾式現像剤の多色層
の付与（続いて、最終コピーシートへ転写される）を必
要とする応用では特によく起こることである。
【０００４】これらの高精度の応用では、継目と継ぎ合
されていない隣接部との間に０．００１インチより少な
い継目高さの差異を与えることが望まれる。更に、ベル
ト厚さに不連続性が存在すると、ベルトの引張強さが低
下する。ベルトの引張強さは、長期使用のためには、継
ぎ合されていない母体材料の８０〜９０％であるのが望
ましい。更に、継目ベルトは少なくとも５００，０００
サイクルの満足する実行が可能である継目の物理的な
（mechanical) 結合、強度及び可撓性を有するのが望ま
しい。更に、このようなベルトの不連続性又は隆起は、
並進振動（translating vibrations) の結果、現像中の
不正確な画像の位置合わせ、不正確なベルトトラッキン
グ及び運転品質（motion quality) の総合的な悪化をも
たらす。
【０００５】継目と継ぎ合わされていない隣接部との間
に０．００１インチより少ない継目高さの差を提供する
ことが望ましい高度の技法を扱う応用があるが、ベルト
の２つの端部が組み合わされた厚さよりも少ない継目高
さの差を有する継目ベルトが全く適切であるような、そ
れほど高度でない応用も多く存在し、本文中に記載の特
定の発明はその実施に向けたものである。このような応
用は、ゼログラフィック応用のための受光体（例えば、
感光体）ベルト、定着ベルト、中間及び転写ベルトや、
文書及び用紙取扱いベルト用の搬送ベルトを含む。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の主要
な目的は、ベルトの継目とベルトの他の部分との間に比
較的低い厚さの差を有する継目ベルトを提供することで
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の主要な態様によ
ると、ベルトは、ベルトが製造される材料の２つの端部
を接合して作られ、各端部は重ね合せ、突き合せ及び嵌
合接合部を有して無端ベルトを形成する。
【０００８】本発明の更なる主要な態様では、少なくと
も一つの重ね合せ、突き合せ接合部の各端部が、幾何学
的に方向づけされた雄型突起部及び雌型収容部を有する
一対の嵌合部材を含み、これにより、第１端部の雌型収
容部が第２端部の雄型突起部を受け入れ、第１端部の雄
型突起部が第２端部の雌型収容部に受け入れられて第１
端部と第２端部との間に接合を形成する。ベルト材料の
一部分に形成され、実質的な深みを有する各端部の収容
部は、突起部及び収容部を有するベルト材料の継目高さ
の差を減少させる。突起部及び収容部は重ね合せ、突き
合せ及び嵌合接合部の組み合わせの少なくとも一対の相
互かみ合い要素を形成するように寸法決めされ、成形さ
れて無端ベルトを形成する。
【０００９】本発明の別の更なる主要な態様では、重ね
合せ、突き合せ及び嵌合接合部の各々が継目に沿って実
質的に同じ寸法であり、且つ継目の長さに沿って均一に
間隔があいた無端ベルトを形成する。
【００１０】
【発明の実施の形態】図面を連続して参照し、更に以下
の説明を参照して、本発明は更に詳細に説明される。本
発明に従って形成される継目は、強度、撓み性及び機械
的寿命が向上されており、継目部及び継目部に隣接する
継ぎ合わされていない部分との間に少しの高さの差があ
るが、種々の産業目的に応用される。図１は継目１１を
有し、ローラ１２の回りで駆動されるベルト１０を示し
ている。
【００１１】可撓性無端継目ベルトは、任意の適切な材
料で製造することができる。典型的な材料には、米国特
許第４，２６５，９９０号に記載されるような多層化で
きる受光体材料や、種々の熱可塑性及び熱硬化性ベルト
材料が含まれる。適切なベルト材料を使用することがで
きる。典型的な材料には、ポリエステル類、ポリウレタ
ン類、ポリイミド類、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネー
ト類、アクリル樹脂類（acrylics) 、ポリエチレンやポ
リプロピレン等のポリオレフィン類、及びナイロン等の
ポリアミド類が含まれる。更に、シリコーン、デュポン
社のヴァイトン（Viton)等のフルオロカーボン類、ＥＰ
ＤＭ及びニトリル類等のエラストマー材料も含まれる。
一定の目的のためには、金属の布及び紙でさえも使用す
ることもできる。ベルト材料は、引張強さ、ヤング率、
電導度、熱伝導率、安定度、撓み強度等（また、ある応
用では、転写定着（transfix) 、高温にさらせることが
できること等）、特定の用途に従って適切な物理特性を
有するように選択される。
【００１２】重ね合せ、突き合せ及び嵌合接合部のパタ
ーンは、ブレード又はナイフを用いるカッティング等、
あるいはダイカッティングや、許容時間内に所望のカッ
トを提供する十分な幅及び強度のビームを発生するＣＯ
2 レーザ又はエキシマレーザ等の市販のレーザを用いる
レーザカッティング等のより高度な技法による任意の適
切な態様で形成することができる。カッティングに続い
て、必要ならば、空気、超音波又はブラッシングによっ
てバリとりが行われ、クリーニングされる。重ね合せ、
突き合せ及び嵌合接合部は、その幾何学的構成がもっぱ
ら重ね合せの継目の全体の厚さを減少する意図である限
り、任意の適切な形状をとることができる。図２、３及
び４に示されるように、ベルト接合部１１は一般的に一
対の嵌合部材１８、２０を形成する２つのベルト端部即
ち要素１４、１６の形状をとって突き合せ、重ね合せ接
合部を形成する。接合部の各部材は、幾何学的に方向づ
けられた雄型突起部及び雌型収容部を有し、これによ
り、第１端部１４の雌型収容部４２がベルトの第２端部
１６の雄型突起部４３を受け入れ、第１端部１４の雄型
突起部４４が第２端部１６の雌型収容部４８に受け入れ
られて第１端部と第２端部との間に接合を形成する。こ
の点では、継目部と隣接する継ぎ合わされていない部分
との間の高さの差を減少させるために、ベルト端部でベ
ルトの一部分に実質的な深さで個々の部材内に雌型収容
部を形成させることが望ましい。５０の重ね合せ及び５
２の突き合せを有する嵌合接合部を適切に機能させるた
めには、接合部の相互かみ合い要素が実質的に同じ形状
に寸法決めされ成形されることが妥当である。一般的に
及び図面に示される実施の形態に特に関連して、継目部
間のベルトの厚さの差は、ベルトの隣接する継ぎ合わさ
れていない部分間よりも約５０％大きい。しかし、この
差は接合部を形成するかみ合い要素の雌型収容部の深さ
によって変化する。
【００１３】一般的に、継目は複数の重ね合せ、突き合
せ及び嵌合接合部１１で形成される。重ね合せ、突き合
せ及び嵌合接合部１１は一方では図５に示されるように
個々のかみ合い要素１４、１６間の大きさ及び間隔は実
質的に均一でもよいし、あるいは図６に示されるような
異なる間隔や異なる大きさであってもよい。均一な寸法
決め及び間隔あけは、継目の応力を継目の長さに沿って
より均一に分散させる傾向にあるので好ましい。しか
し、好適な実施の形態は、複数の重ね合せ、突き合せ及
び嵌合接合部の各々が実質的に同じ大きさであり、継目
の長さに沿って均等に間隔がある形態である。継目の幅
はロール直径、材料の弾性率又は他のパラメータによっ
て変化しうるが、一般的に継目は約１ｍｍから約３ｍｍ
の幅である。
【００１４】ベルト材料の２つの端部は互いに重ね合
せ、突き合せ及び嵌合関係に物理的に配置されることに
より接合される。これは、圧力をかけて嵌合要素を適切
に配置する又はかみ合わせることを必要とする。一般的
に、雄型突起部と雌型収容部との間の寸法公差は０．０
００５インチ乃至０．００２インチの間である。より好
適な実施の形態では、継目は複数の嵌合接合部で形成さ
れる。雄型突起部及び雌型収容部は物理的締まりばめに
されているかあるいは互いに接合され、相互嵌合要素を
よりしっかりと結合させるために熱及び／又は圧力を加
えて接合するのが好ましい。あるいは、重ね合せ、突き
合せ及び嵌合部の継目の種々の表面が、ベルト材料と物
理的及び化学的に適合する任意の従来の接着剤で接合さ
れてもよい。製造に続いて、ベルトはバフ又は砥粒によ
る研摩で仕上げられ、更に、電気的特性や除去特性(rel
easing properties)等を制御するため、適切な上塗りが
付与される。このコーティングは、一般的には０．００
１乃至０．００３インチの厚さである。これは、初め
に、機能性表面の均一性を保持するために、既に形成さ
れたベルト及びベルトの背面から充填された継ぎ合わさ
れた領域へ付与できるが、好ましくは、また最も経済的
なことは、ベルト材料をコーティングし、次にベルト材
料を継ぎ合わせることである。
【００１５】
【発明の効果】従って、本発明によると、継目と継目に
隣接するベルトの継ぎ合わされていない部分との間の高
さの差が実質的に減少される可撓性無端継目ベルトが形
成される。ベルトは重ね合せ、突き合せ及び嵌合接合部
を与える複数の相互かみ合い要素を有して製造される。
重ね合せ、突き合せ及び嵌合接合部は一対の嵌合部材に
よって与えられ、嵌合部材は幾何学的に方向づけられた
雄型突起部と雌型収容部とを有する一つの部材を含み、
これにより、第１端部の雌型収容部が第２端部の雄型突
起部を受け入れ、第１端部の雄型突起部が第２端部の雌
型収容部に受け入れられて第１及び第２端部の間に接合
を形成する。
【００１６】上記発明は特定の実施の形態を参照して記
載されたが、それに限定されることを意図されたもので
はなく、当業者は、特許請求の範囲の精神及び範囲内で
変形及び修正が可能であることを認めるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】無端ベルトを形成するために少なくとも一つの
重ね合せ、突き合せ及び嵌合接合部を提供する本発明に
従って形成された可撓性継目ベルトの等角図である。継
目はベルトの２つの平行な側面に直交していることが示
されているが、このベルトの平行な側面に関して角度が
つけられる、即ち斜めにされてもよいことは理解される
であろう。
【図２】本発明に従って、無端ベルトを形成するために
使用される重ね合せ、突き合せ及び嵌合接合部の実施の
形態の拡大側面図である。
【図３】ベルトの重ね端部がテーパー付けされて、重な
り合う端部同士の間により均一な交差を形成する、図２
の無端ベルトを形成するために使用される重ね合せ、突
き合せ及び嵌合接合部の実施の形態の更なる拡大側面図
である。
【図４】ベルトの重なる端部同士の間のあらゆる表面差
が丸みをつけられ、重なり合う端部同士の間により均一
な中間部(transition)を提供する、更なる代替の実施の
形態の側面図である。
【図５】均一に寸法決めされ間隔のあいた雄型突起部が
均一に寸法決めされ間隔のあいた雌型収容部に挿入され
る、ベルトの２つの端部を接合する前の図１の等角図で
示されるベルトの平面図である。
【図６】雄型突起部及び雌型収容部が継目の長さに沿っ
て均一に間隔のあいていない、図５の平面図に類似する
平面図である。ここでは、雄型突起部及び雌型収容部が
均一に間隔があいていないだけでなく、雄型突起部及び
雌型収容部の個々の対が非均一的に寸法決めされている
ことにも注意すべきである。
【符号の説明】
１０ ベルト １１ ベルト接合部 １２ ロール １４ 第１端部 １６ 第２端部 １８、２０ 嵌合部材 ４２、４８ 雌型収容部 ４３、４４ 雄型突起部 ５０ 重ね合せ ５２ 突き合せ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｌ 29:00 (72)発明者 トーマス シー．パーカー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14617 ロチェスター ティトゥス アヴェニュ ー 1200 アパートメント １ (72)発明者 ロバート エム．フェーグソン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14526 ペンフィールド ペンフィールド ロー ド 2316 (72)発明者 ロバート エヌ．フィンスターワルダー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14580 ウェブスター プランク ロード 1572

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ベルトが製造される材料の２つの端部を
    接合して形成される可撓性の無端継目ベルトであって、
    前記ベルトは無端ベルトを形成するために少なくとも一
    つの重ね合せ、突き合せ及び嵌合接合部を有し、前記少
    なくとも一つの重ね合せ及び突き合せの接合部の各端部
    が一対の嵌合部材を含み、前記嵌合部材は幾何学的に方
    向づけられた雄型突起部及び雌型収容部を含み、これに
    より、第１端部の雌型収容部が第２端部の雄型突起部を
    受け入れ、第１端部の雄型突起部が第２端部の雌型収容
    部に受け入れられて前記第１及び第２端部の間に接合部
    を形成し、前記少なくとも一つの収容部が、ベルト端部
    でベルト材料の一部分に形成されて実質的な深さを有
    し、前記少なくとも一つの突起部と収容部の対が寸法決
    めされ成形されて重ね合せ、突き合せ及び嵌合接合部を
    組み合わせた少なくとも一対の相互かみ合い要素を形成
    して無端ベルトを形成する、可撓性無端継目ベルト。
  2. 【請求項２】 無端ベルトを形成するために複数の重ね
    合せ、突き合せ及び嵌合接合部が存在する、請求項１に
    記載の可撓性無端継目ベルト。
  3. 【請求項３】 重ね合せ、突き合せ及び嵌合接合部の各
    々が継目に沿って実質的に同じ寸法であり、且つ継目の
    長さに沿って均一に間隔があいた、請求項２に記載の可
    撓性無端継目ベルト。
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